Formula za podizanje. Zašto avioni lete? Zakoni aerodinamike

Sadržaj:

Formula za podizanje. Zašto avioni lete? Zakoni aerodinamike
Formula za podizanje. Zašto avioni lete? Zakoni aerodinamike
Anonim

Avion je zrakoplov koji je mnogo puta teži od zraka. Da bi mogao letjeti potrebna je kombinacija nekoliko uvjeta. Važno je kombinirati pravi kut napada s mnogo različitih čimbenika.

Zašto leti

Zapravo, let zrakoplova rezultat je djelovanja nekoliko sila na zrakoplov. Sile koje djeluju na zrakoplov nastaju kada se zračne struje kreću prema krilima. Rotiraju se pod određenim kutom. Osim toga, uvijek imaju poseban aerodinamičan oblik. Zahvaljujući tome, oni se "dignu u zrak."

Zračne struje
Zračne struje

Na proces utječe visina zrakoplova, a njegovi motori ubrzavaju. Gori, kerozin izaziva oslobađanje plina, koji izbija velikom snagom. Vijčani motori podižu zrakoplov prema gore.

O ugljenu

Čak iu 19. stoljeću, istraživači su dokazali da je prikladan napadni kut pokazatelj od 2-9 stupnjeva. Ako se pokaže da je manje, tada će biti malo otpora. U isto vrijeme, izračuni podizanja pokazuju da će brojka biti mala.

Ako se kut pokaže strmijim, tada će otpor postativelika, a to će pretvoriti krila u jedra.

Jedan od najvažnijih kriterija u zrakoplovu je omjer uzgona i otpora. Ovo je aerodinamička kvaliteta, a što je veća, to će zrakoplov trebati manje energije za let.

O liftu

Sila dizanja je komponenta aerodinamičke sile, okomita je na vektor gibanja zrakoplova u strujanju i nastaje zbog činjenice da je strujanje oko vozila asimetrično. Formula podizanja izgleda ovako.

Ova formula
Ova formula

Kako se generira porast

U sadašnjim zrakoplovima, krila su statična struktura. Neće stvoriti podizanje samo po sebi. Podizanje teškog stroja je moguće zbog postupnog ubrzanja za penjanje na zrakoplov. U tom slučaju, krila, koja su postavljena pod oštrim kutom u odnosu na protok, tvore drugačiji pritisak. Smanjuje se iznad strukture i povećava ispod nje.

A zahvaljujući razlici u tlaku, zapravo, postoji aerodinamička sila, visina se dobiva. Koji su pokazatelji predstavljeni u formuli sile uzgona? Koristi se asimetrični profil krila. Trenutno napadni kut ne prelazi 3-5 stupnjeva. I ovo je dovoljno da moderni zrakoplovi polete.

Napadni kut
Napadni kut

Od nastanka prvog zrakoplova njihov je dizajn uvelike promijenjen. Trenutno, krila imaju asimetričan profil, njihov gornji metalni lim je konveksan.

Donji listovi strukture su ravni. Napravljen je zatako da zrak struji bez ikakvih prepreka. Zapravo, formula dizanja u praksi se provodi na ovaj način: gornje zračne struje putuju dug put zbog izbočenosti krila u odnosu na donja. I zrak iza ploče ostaje u istoj količini. Kao rezultat toga, gornji protok zraka kreće se brže, a postoji područje s nižim tlakom.

Razlika u tlaku iznad i ispod krila, zajedno s radom motora, dovodi do uspona na željenu visinu. Važno je da napadni kut bude normalan. Inače, dizanje će pasti.

Što je veća brzina vozila, veća je i sila dizanja, prema formuli dizanja. Ako je brzina jednaka masi, zrakoplov ide u vodoravnom smjeru. Brzina se stvara radom motora zrakoplova. A ako je pritisak nad krilom pao, to se odmah može vidjeti golim okom.

On leti
On leti

Ako avion iznenada manevrira, tada se iznad krila pojavljuje bijeli mlaz. Ovo je kondenzat vodene pare, koji nastaje zbog pada tlaka.

O kvotama

Koeficijent podizanja je bezdimenzionalna veličina. To izravno ovisi o obliku krila. Važan je i napadni kut. Koristi se pri proračunu sile dizanja kada su poznata brzina i gustoća zraka. Ovisnost koeficijenta o napadnom kutu jasno je prikazana tijekom letnih testova.

O zakonima aerodinamike

Kada se zrakoplov kreće, njegova brzina, druge karakteristikekretnje se mijenjaju, kao i karakteristike zračnih struja koje struju oko njega. Istodobno se mijenjaju i spektri protoka. Ovo je nestalno kretanje.

Da bismo ovo bolje razumjeli, potrebna su pojednostavljenja. To će uvelike pojednostaviti izlaz, a inženjerska vrijednost će ostati ista.

Prvo, najbolje je razmotriti ravnomjerno kretanje. To znači da se zračne struje neće mijenjati tijekom vremena.

To je aerodinamika
To je aerodinamika

Drugo, bolje je prihvatiti hipotezu o kontinuitetu okoline. Odnosno, molekularna kretanja zraka se ne uzimaju u obzir. Zrak se smatra neodvojivim medijem s konstantnom gustoćom.

Treće, bolje je prihvatiti da zrak nije viskozan. Zapravo, njegova viskoznost je nula i nema unutarnjih sila trenja. To jest, granični sloj se uklanja iz spektra protoka, povlačenje se ne uzima u obzir.

Poznavanje glavnih aerodinamičkih zakona omogućuje vam da izgradite matematičke modele o tome kako letjelica oblijeće zračne struje. Također vam omogućuje izračunavanje pokazatelja glavnih sila, koje ovise o tome kako je pritisak raspoređen na zrakoplov.

Kako se leti avionom

Naravno, da bi proces leta bio siguran i udoban, samo krila i motor neće biti dovoljni. Važno je upravljati višetonskim strojem. A točnost taksiranja tijekom polijetanja i slijetanja je vrlo važna.

Za pilote, slijetanje se smatra kontroliranim padom. U tom procesu dolazi do značajnog smanjenja brzine, a kao rezultat toga, automobil gubi visinu. Važno je da brzinaodabran je što je preciznije moguće kako bi se osigurao nesmetan pad. To je ono što uzrokuje da šasija nježno dodiruje traku.

Puštena šasija
Puštena šasija

Upravljanje zrakoplovom bitno se razlikuje od vožnje zemaljskim vozilom. Volan je potreban za naginjanje automobila gore-dolje, za stvaranje kotrljanja. "Prema" znači penjati se, a "daleko" znači roniti. Da biste promijenili kurs, morate pritisnuti pedale, a zatim pomoću upravljača ispraviti nagib. Ovaj manevar na jeziku pilota naziva se "skretanje" ili "skretanje".

Da bi se stroju omogućilo okretanje i stabilizacija leta, u repu stroja nalazi se okomita kobilica. Iznad njega su "krila", koja su horizontalni stabilizatori. Zahvaljujući njima, avion se ne spušta i ne dobiva visinu spontano.

Elevatori su postavljeni na stabilizatore. Kako bi se omogućilo upravljanje motorom, poluge su postavljene na sjedala pilota. Kad avion poleti, pomiču se naprijed. Polijetanje znači maksimalni potisak. To je potrebno kako bi uređaj postigao brzinu uzlijetanja.

Kada teški stroj sjedne, poluge se uvlače. Ovo je način minimalnog potiska.

Možete gledati kako prije slijetanja stražnji dijelovi velikih krila padaju dolje. Zovu se zalisci i obavljaju niz zadataka. Kako se avion spušta, prošireni zakrilci usporavaju zrakoplov. To je sprječava da ubrza.

Ovo su zalisci
Ovo su zalisci

Ako avion slijeće i brzina nije prevelika,zakrilci obavljaju zadatak stvaranja dodatnog podizanja. Tada se visina gubi prilično glatko. Dok auto polijeće, zakrilci pomažu zadržati avion u zraku.

Zaključak

Dakle, moderni zrakoplovi su pravi zračni brodovi. Automatizirani su i pouzdani. Njihove putanje, cijeli let daje se prilično detaljnom izračunu.

Preporučeni: