Чому літають літаки

Хоча ми в 2022 році, є ще багато людей, які не розуміють Чому літають літаки. Людина хотіла мати можливість долати небо і подорожувати з більшою швидкістю, щоб мати можливість досліджувати всі куточки нашої планети. Завдяки науці та дослідженням з фізики це вдалося здійснити, і сьогодні літаки дійсно важливі в нашому житті.

У цій статті ми збираємося пояснити вам, чому літають літаки і як до цього дійшли висновку.

Чому літають літаки

Найпростіша відповідь — це сказати, що літаки можуть літати, тому що вони створені для польоту. А також трансатлантичний більш ніж 100.000 XNUMX тонн має форму та дизайн інтер’єру, які дозволяють йому триматися на плаву, літак має форму, яка дозволяє йому залишатися в повітрі. Це нічого магічного. Дивним і дивовижним є те, що літаки не можуть літати так, як вони. Ключ до його форми — крила та їх дизайн.

Дещо складніша відповідь — це сказати, що літак зобов’язаний своїм польотом потоку повітря через крила. Тоді ми вже можемо зробити висновок, що для польоту літака необхідний потік повітря або така ж швидкість відносно повітря.

Літаки літають під дією різноманітних сил у горизонтальній і вертикальній площинах.. Щоб літак міг піднятися, сила, створювана вертикальною віссю (підйом на аеронавігаційній мові), повинна перевищувати вагу літака. З іншого боку, на горизонтальній осі, завдяки вихлопним газам двигуна, виникає принцип дія-реакція, генеруючи пряму силу, яка долає опір повітря. Коли літак піднімається з постійною швидкістю і досягає крейсерської висоти, це відбувається тому, що баланс сил досягається як на вертикальній осі (підйомна сила дорівнює вазі), так і на горизонтальній осі, де підйомна сила дорівнює вазі до ваги. Тяга двигуна дорівнює опору, що забезпечується повітрям.

Чому літають літаки: основні принципи

Магія відбувається, коли ви отримуєте підйом. Там ми повинні пояснити його набір принципів. В основному, підйомна сила досягається за допомогою крил літака. Якщо ми їх поріжемо ми отримаємо те, що називається профілем крила, частина, яка має крило всередині.

З аеродинамічної точки зору секція має дуже ефективну форму. Край, куди надходить повітря під час польоту літака, закруглений, задня частина профілю гостра, а також вигнута вгорі (на авіаційній мові ця верхня частина називається зовнішньою дугою, а нижня — дугою внутрішня дуга). ). Така кривизна профілю крила означає, що коли повітряний потік зустрічає його, він розбивається на два шляхи, одна частина над крилом, а інша вниз. Через кривизну крила шлях, по якому повинна пройти вода, довший за нижній.

Існує теорема, теорема Бернуллі, яка в основному є збереження енергії, і каже, що для цього повітряний потік зверху має йти швидше. Це означає менший тиск, ніж нижній, рух повільніше та більший тиск. Різниця тиску між верхнім і нижнім потоками повітря створює підйом. Хоча цей підйом за принципом Бернуллі не пояснює всього, що необхідно для підняття літака. Для пояснення висоти необхідно вдатися до іншого ряду фізичних принципів.

Одним з них є третій закон Ньютона. Завдяки вигнутій формі профілю повітря зверху, замість прямої траєкторії, спрямовується вниз. Це відхилення, викликане профілем крила в потоці повітря, означає, що завдяки третьому закону Ньютона (принципу дія-реакція) сила реакції створюється в протилежному напрямку, над крилом, що створює більшу підйомну силу. Крім того, цей підйом збільшується ефектом, відомим як Ефект Коанди, який поширюється на всі в’язкі рідини.

Ефект Коанди змушує рідини знаходити поверхні на своєму шляху і прагнуть прилипати до них. Між профілем крила і потоком повітря утворюється прикордонний шар у вигляді ламінарного шару, перший прилипає до крила і тягне за собою решту шарів. Ефект третього закону Ньютона ще більше посилюється, коли повітряний потік прилягає до профілю, повітря буде текти вниз, коли воно прилягає до профілю.

детальне пояснення

Все це збільшується зі швидкістю повітря. На початку крену на зліт літак поступово прискорюється, тому підйомна сила збільшується зі швидкістю. Ви можете краще зрозуміти це на прикладі. Якщо ми висунемо руки з вікна машини, зі збільшенням швидкості ми помічаємо, що сила повітря прагне підняти руки.

Але те, що безумовно змушує літак підніматися вгору, — це підняття носа, що називається збільшенням кута атаки. Кут атаки - це кут, утворений струмом, що потрапляє на профіль крила по відношенню до цього профілю. Коли підйомна сила збільшується разом із вигином профілю крила (розширюючи його поверхні: передні планки та задні закрилки), рулі руля стабілізатора хвоста рухаються. Ця дія робить ніс літака піднімається. З носом вгору збільшуємо кут атаки. Це має такий самий ефект, як коли ми висуваємо руку у вікно автомобіля, якщо ми піднімаємо руку в напрямку руху, рука піднімається вгору. Всі вони разом працюють, щоб підняти літак.

Як бачимо, завдяки численним експериментам і теоріям літаки змогли літати і стали частиною нашого повсякденного життя. Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатися більше про те, чому літають літаки.