Un avion este o aeronavă de multe ori mai grea decât aerul. Pentru ca acesta să zboare, este nevoie de o combinație de mai multe condiții. Este important să combinați unghiul corect de atac cu mulți factori diferiți.
De ce zboară
De fapt, zborul unei aeronave este rezultatul acțiunii mai multor forțe asupra aeronavei. Forțele care acționează asupra aeronavei apar atunci când curenții de aer se deplasează spre aripi. Ele sunt rotite la un anumit unghi. În plus, au întotdeauna o formă raționalizată specială. Datorită acestui lucru, ei „se ridică în aer.”
Procesul este afectat de altitudinea aeronavei, iar motoarele sale accelerează. Arzând, kerosenul provoacă eliberarea de gaz, care izbucnește cu mare forță. Motoarele cu șurub ridică aeronava.
Despre cărbune
Chiar și în secolul al XIX-lea, cercetătorii au demonstrat că un unghi adecvat de atac este un indicator de 2-9 grade. Dacă se dovedește a fi mai puțin, atunci va exista puțină rezistență. În același timp, calculele ridicării arată că cifra va fi mică.
Dacă unghiul se dovedește a fi mai abrupt, atunci rezistența va devenimare, iar acest lucru va transforma aripile în pânze.
Unul dintre cele mai importante criterii dintr-un avion este raportul dintre portanță și tracțiune. Aceasta este calitatea aerodinamică și, cu cât este mai mare, cu atât va avea nevoie de mai puțină energie aeronava pentru a zbura.
Despre lift
Forța de ridicare este o componentă a forței aerodinamice, este perpendiculară pe vectorul de mișcare al aeronavei în flux și are loc datorită faptului că fluxul în jurul vehiculului este asimetric. Formula de creștere arată astfel.
Cum se generează creșterea
În aeronavele actuale, aripile sunt o structură statică. Nu va crea lift de la sine. Ridicarea unei mașini grele este posibilă datorită accelerării treptate pentru a urca în avion. În acest caz, aripile, care sunt plasate la un unghi ascuțit față de flux, formează o presiune diferită. Devine mai mic deasupra structurii și crește sub aceasta.
Și datorită diferenței de presiune, de fapt, există o forță aerodinamică, se câștigă înălțimea. Ce indicatori sunt reprezentați în formula forței de ridicare? Se folosește un profil de aripă asimetric. Momentan, unghiul de atac nu depășește 3-5 grade. Și acest lucru este suficient pentru ca aeronavele moderne să decoleze.
De la crearea primei aeronave, designul lor a fost schimbat în mare măsură. În acest moment, aripile au un profil asimetric, tabla lor superioară este convexă.
Placile de jos ale structurii sunt uniforme. Este făcut pentruastfel încât aerul să curgă fără obstacole. De fapt, formula de ridicare în practică este implementată în acest fel: curenții de aer superiori parcurg un drum lung din cauza bombarii aripilor în comparație cu cele inferioare. Și aerul din spatele plăcii rămâne în aceeași cantitate. Ca rezultat, fluxul de aer superior se mișcă mai repede și există o zonă cu presiune mai mică.
Diferența de presiune deasupra și dedesubtul aripilor, împreună cu funcționarea motoarelor, duce la urcarea la înălțimea dorită. Este important ca unghiul de atac să fie normal. În caz contrar, liftul va scădea.
Cu cât viteza vehiculului este mai mare, cu atât forța de ridicare este mai mare, conform formulei de ridicare. Dacă viteza este egală cu masa, aeronava merge pe o direcție orizontală. Viteza este creată de funcționarea motoarelor de aeronave. Și dacă presiunea asupra aripii a scăzut, aceasta poate fi văzută imediat cu ochiul liber.
Dacă avionul manevrează brusc, atunci un jet alb apare deasupra aripii. Acesta este condensatul vaporilor de apă, care se formează datorită faptului că presiunea scade.
Despre cote
Coeficientul de ridicare este o mărime adimensională. Depinde direct de forma aripilor. Unghiul de atac contează și el. Se utilizează la calcularea forței de ridicare când se cunosc viteza și densitatea aerului. Dependența coeficientului de unghiul de atac este afișată clar în timpul testelor de zbor.
Despre legile aerodinamice
Când o aeronavă se mișcă, viteza sa, alte caracteristicimișcările se schimbă, la fel ca și caracteristicile curenților de aer care curg în jurul lui. În același timp, se modifică și spectrele de curgere. Aceasta este o mișcare instabilă.
Pentru a înțelege mai bine acest lucru, sunt necesare simplificări. Acest lucru va simplifica foarte mult rezultatul, iar valoarea de inginerie va rămâne aceeași.
În primul rând, cel mai bine este să luați în considerare mișcarea constantă. Aceasta înseamnă că curenții de aer nu se vor schimba în timp.
În al doilea rând, este mai bine să acceptăm ipoteza continuității mediului. Adică, mișcările moleculare ale aerului nu sunt luate în considerare. Aerul este considerat un mediu inseparabil cu o densitate constantă.
În al treilea rând, este mai bine să acceptați că aerul nu este vâscos. De fapt, vâscozitatea sa este zero și nu există forțe interne de frecare. Adică, stratul limită este eliminat din spectrul fluxului, glisarea nu este luată în considerare.
Cunoașterea principalelor legi aerodinamice vă permite să construiți modele matematice ale modului în care o aeronavă este zburată de curenții de aer. De asemenea, vă permite să calculați indicatorul forțelor principale, care depind de modul în care este distribuită presiunea pe aeronavă.
Cum se zboară un avion
Desigur, pentru ca procesul de zbor să fie sigur și confortabil, aripile și doar un motor nu vor fi suficiente. Este important să gestionați o mașină de mai multe tone. Iar precizia rulării în timpul decolării și aterizării este foarte importantă.
Pentru piloți, aterizarea este considerată o cădere controlată. În procesul său, există o scădere semnificativă a vitezei și, ca urmare, mașina pierde înălțime. Este important ca vitezaa fost selectat cât mai precis posibil pentru a asigura o cădere lină. Aceasta este ceea ce face ca șasiul să atingă ușor banda.
Controlarea unei aeronave este fundamental diferită de conducerea unui vehicul la sol. Volanul este necesar pentru a înclina mașina în sus și în jos, pentru a crea o rulare. „Spre” înseamnă a urca, iar „departe” înseamnă a te scufunda. Pentru a schimba cursul, trebuie să apăsați pedalele și apoi să utilizați volanul pentru a corecta panta. Această manevră în limbajul piloților se numește „viraj” sau „viraj”.
Pentru a permite mașinii să se întoarcă și să stabilizeze zborul, există o chilă verticală în coada mașinii. Deasupra ei sunt „aripi”, care sunt stabilizatoare orizontale. Datorită lor, avionul nu coboară și nu câștigă altitudine în mod spontan.
Ascensoarele sunt plasate pe stabilizatori. Pentru a face posibil controlul motorului, au fost amplasate pârghii la scaunele piloților. Când avionul decolează, ei sunt mutați înainte. Decolare înseamnă tracțiune maximă. Este necesar pentru ca dispozitivul să câștige viteza de decolare.
Când o mașină grea se așează, pârghiile sunt retractate. Acesta este modul de tracțiune minimă.
Puteți urmări cum înainte de aterizare, părțile din spate ale aripilor mari cad. Ele se numesc flaps și îndeplinesc o serie de sarcini. Pe măsură ce avionul coboară, flapurile extinse încetinesc aeronava. Acest lucru o împiedică să accelereze.
Dacă avionul aterizează și viteza nu este prea mare,clapetele îndeplinesc sarcina de a crea o ridicare suplimentară. Apoi înălțimea se pierde destul de ușor. Pe măsură ce mașina decolează, clapetele ajută la menținerea avionului în aer.
Concluzie
Astfel, aeronavele moderne sunt adevărate aeronave. Sunt automate și fiabile. Traiectoriile lor, întregul zbor se pretează la un calcul destul de detaliat.
