Tại sao máy bay bay

Mặc dù chúng ta đang ở năm 2022 vẫn còn nhiều người chưa hiểu Tại sao máy bay bay. Con người muốn có thể vượt qua bầu trời và du hành với tốc độ lớn hơn để có thể khám phá tất cả các ngóc ngách trên hành tinh của chúng ta. Nhờ có khoa học và các nghiên cứu về vật lý người ta mới có thể thực hiện được điều đó và ngày nay máy bay thực sự quan trọng trong cuộc sống của chúng ta.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích cho bạn lý do tại sao máy bay lại bay và làm thế nào để đưa ra kết luận đó.

Tại sao máy bay bay

Câu trả lời đơn giản nhất là nói rằng máy bay có thể bay bởi vì chúng được thiết kế để bay. Cũng như xuyên Đại Tây Dương của hơn 100.000 tấn có hình dạng và thiết kế bên trong cho phép nó nổi, một chiếc máy bay có hình dạng cho phép nó ở trên không. Nó không có gì kỳ diệu. Điều kỳ lạ và đáng kinh ngạc là máy bay không thể bay theo cách mà chúng vẫn làm. Chìa khóa cho hình dạng của nó là đôi cánh và thiết kế của chúng.

Một câu trả lời phức tạp hơn một chút là nói rằng máy bay nhờ luồng không khí bay qua cánh. Sau đó, chúng ta đã có thể suy ra rằng để một chiếc máy bay bay, cần có luồng không khí, hoặc tốc độ tương tự so với không khí.

Máy bay chịu nhiều lực tác dụng theo phương ngang và phương thẳng đứng.. Đối với một máy bay để nâng, lực tạo ra bởi trục thẳng đứng (lực nâng theo cách nói hàng không) phải vượt quá trọng lượng của máy bay. Mặt khác, ở trục hoành, do động cơ thải khí, xảy ra nguyên lý phản ứng tác dụng, sinh ra lực tịnh tiến thắng lực cản của không khí. Khi một máy bay leo lên với tốc độ không đổi và đạt đến độ cao bay của nó, điều này là do lực cân bằng đạt được cả trên trục thẳng đứng (lực nâng bằng trọng lượng) và trên trục ngang, nơi lực nâng tương đương với trọng lượng. Lực đẩy của động cơ bằng lực cản do không khí cung cấp.

Tại sao máy bay bay: nguyên tắc cơ bản

Điều kỳ diệu xảy ra khi bạn đạt được lực nâng. Ở đó, chúng ta phải giải thích bộ nguyên tắc của anh ấy. Về cơ bản, lực nâng đạt được thông qua các cánh của máy bay. Nếu chúng ta cắt chúng chúng ta sẽ có được cái được gọi là biên dạng cánh, phần có cánh bên trong.

Từ quan điểm khí động học, mặt cắt có hình dạng rất hiệu quả. Cạnh mà không khí đi vào khi máy bay bay là phần tròn, phần phía sau của mặt cắt là sắc nét và nó cũng cong ở phía trên (trong ngôn ngữ hàng không, phần trên được gọi là vòng cung ngoài và phần dưới được gọi là cung trong).). Độ cong này của mặt cắt cánh có nghĩa là khi luồng không khí gặp nó, nó sẽ tách ra thành hai đường, một phần trên cánh và một phần hướng xuống. Do cánh cong nên đường đi của nước dài hơn đường ở dưới.

Có một định lý, định lý Bernoulli, về cơ bản là bảo toàn năng lượng, và nói rằng để điều này xảy ra, luồng không khí từ trên cao phải đi nhanh hơn. Điều này có nghĩa là ít áp lực hơn so với đáy, di chuyển chậm hơn và áp dụng nhiều áp lực hơn. Sự chênh lệch áp suất giữa luồng không khí trên và dưới tạo ra lực nâng. Mặc dù lực nâng này theo nguyên lý Bernoulli không giải thích được mọi thứ mà máy bay cần để leo lên. Để giải thích độ cao cần phải dùng đến một loạt các nguyên tắc vật lý khác.

Một trong số đó là định luật thứ ba của Newton. Do hình dạng cong của mặt cắt, không khí từ trên cao, thay vì đi theo một đường thẳng, được hướng xuống dưới. Sự sai lệch này gây ra bởi hình dạng của cánh trong luồng không khí có nghĩa là do định luật thứ ba của Newton (nguyên lý phản ứng), phản lực được tạo ra theo hướng ngược lại, phía trên cánh, tạo ra lực nâng nhiều hơn. Ngoài ra, mức tăng này được tăng lên bởi một hiệu ứng được gọi là Hiệu ứng Coanda áp dụng cho tất cả các chất lỏng nhớt.

Hiệu ứng Coanda khiến chất lỏng tìm thấy các bề mặt trên đường đi của chúng và có xu hướng dính chặt vào chúng. Một lớp ranh giới được hình thành giữa mặt cắt cánh và luồng không khí như một lớp lớp, lớp đầu tiên dính vào cánh và kéo phần còn lại của các lớp phía trên nó. Hiệu quả của định luật thứ ba của Newton được tăng cường hơn nữa khi luồng không khí bám vào mặt cắt, không khí sẽ chảy xuống khi nó bám vào mặt cắt.

giải thích chi tiết

Tất cả những điều này đều tăng theo tốc độ không khí. Khi bắt đầu cất cánh, máy bay tăng tốc dần, do đó lực nâng tăng theo tốc độ. Bạn có thể hiểu nó tốt hơn với một ví dụ. Nếu chúng ta đưa tay ra khỏi cửa sổ ô tô, khi tốc độ tăng lên, chúng ta nhận thấy rằng lực của không khí có xu hướng nâng tay lên.

Nhưng điều chắc chắn khiến máy bay đi lên là nâng mũi, gọi là tăng góc tấn. Góc tấn là góc được hình thành bởi dòng điện tác động lên mặt cắt của cánh so với mặt cắt đó. Khi lực nâng tăng lên theo độ cong của mặt cắt cánh (mở rộng các bề mặt mà nó có: thanh phía trước và cánh phía sau), thang máy ổn định đuôi sẽ di chuyển. Hành động này làm cho mũi máy bay nhô lên. Với mũi lên, chúng tôi tăng góc tấn công. Điều này có tác dụng tương tự như khi chúng ta đưa tay ra khỏi cửa kính ô tô, nếu chúng ta giơ tay theo hướng di chuyển thì tay hướng lên. Tất cả những thứ này làm việc cùng nhau để nâng máy bay.

Như bạn có thể thấy, nhờ nhiều thí nghiệm và lý thuyết, máy bay đã có thể bay và trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Tôi hy vọng rằng với những thông tin này bạn có thể hiểu thêm về lý do tại sao máy bay bay.