Formula za dviganje. Zakaj letala letijo? Zakoni aerodinamike

Kazalo:

Formula za dviganje. Zakaj letala letijo? Zakoni aerodinamike
Formula za dviganje. Zakaj letala letijo? Zakoni aerodinamike
Anonim

Letalo je letalo, ki je večkrat težje od zraka. Za letenje je potrebna kombinacija več pogojev. Pomembno je, da združite pravi napadni kot z veliko različnimi dejavniki.

Zakaj leti

Pravzaprav je let letala posledica delovanja več sil na letalo. Sile, ki delujejo na letalo, nastanejo, ko se zračni tokovi premikajo proti krilom. Zasukani so pod določenim kotom. Poleg tega imajo vedno posebno poenostavljeno obliko. Zahvaljujoč temu se "vzdignejo v zrak."

Zračni tokovi
Zračni tokovi

Na proces vpliva višina letala, njegovi motorji pa pospešujejo. Zgorevanje kerozin izzove sproščanje plina, ki izbruhne z veliko silo. Vijačni motorji dvignejo letalo navzgor.

O premogu

Tudi v 19. stoletju so raziskovalci dokazali, da je ustrezen vpadni kot pokazatelj 2-9 stopinj. Če se izkaže, da je manj, potem bo odpora malo. Hkrati izračuni dviga kažejo, da bo številka majhna.

Če se izkaže, da je kot strmejši, bo upor postalvelika in to bo krila spremenilo v jadra.

Eno najpomembnejših meril pri letalu je razmerje med dvigom in vlečenjem. To je aerodinamična kakovost in večja kot je, manj energije bo letalo potrebovalo za letenje.

O dvigalu

Dvižna sila je komponenta aerodinamične sile, je pravokotna na vektor gibanja letala v toku in nastane zaradi dejstva, da je tok okoli vozila asimetričen. Formula dviga izgleda takole.

Ta formula
Ta formula

Kako se ustvari dvig

Pri trenutnih letalih so krila statična struktura. Sam ne bo ustvaril dviga. Dvigovanje težkega stroja navzgor je možno zaradi postopnega pospeševanja za vzpenjanje letala. V tem primeru krila, ki so nameščena pod ostrim kotom na tok, tvorijo drugačen pritisk. Nad strukturo se zmanjša in se pod njo poveča.

In zahvaljujoč razliki v tlaku dejansko obstaja aerodinamična sila, se pridobi višina. Kateri kazalniki so predstavljeni v formuli dvižne sile? Uporablja se asimetrični profil krila. Trenutno napadni kot ne presega 3-5 stopinj. In to je dovolj za vzlet sodobnega letala.

Napadni kot
Napadni kot

Od nastanka prvega letala se je njihova zasnova močno spremenila. Trenutno imajo krila asimetričen profil, njihova zgornja pločevina je konveksna.

Spodnji listi strukture so enakomerni. Narejen je zatako da zrak teče skozi brez ovir. Pravzaprav se formula dviga v praksi izvaja na ta način: zgornji zračni tokovi zaradi izbočenosti kril v primerjavi s spodnjimi potujejo daleč. In zrak za ploščo ostane v enaki količini. Zaradi tega se zgornji zračni tok premika hitreje in obstaja območje z nižjim tlakom.

Razlika v tlaku nad in pod krili skupaj z delovanjem motorjev vodi do vzpona na želeno višino. Pomembno je, da je napadni kot normalen. V nasprotnem primeru bo dvig padel.

Višja kot je hitrost vozila, višja je sila dviga v skladu s formulo dviga. Če je hitrost enaka masi, gre letalo v vodoravno smer. Hitrost nastane z delovanjem letalskih motorjev. In če je pritisk nad krilom padel, je to takoj vidno s prostim očesom.

On leti
On leti

Če letalo nenadoma manevrira, se nad krilom pojavi bel curek. To je kondenzat vodne pare, ki nastane zaradi padca tlaka.

O kvotah

Koeficient dviga je brezdimenzionalna količina. Neposredno je odvisno od oblike kril. Pomemben je tudi vpadni kot. Uporablja se pri izračunu dvižne sile, ko sta znani hitrost in gostota zraka. Odvisnost koeficienta od vpadnega kota je jasno prikazana med preizkusi letenja.

O aerodinamičnih zakonih

Ko se letalo premika, njegova hitrost, druge značilnostigibanja se spreminjajo, kot tudi značilnosti zračnih tokov, ki tečejo okoli njega. Hkrati se spreminjajo tudi spektri pretoka. To je neenakomerno gibanje.

Da bi to bolje razumeli, so potrebne poenostavitve. To bo močno poenostavilo izpis, inženirska vrednost pa bo ostala enaka.

Najprej je najbolje razmisliti o enakomernem gibanju. To pomeni, da se zračni tokovi sčasoma ne bodo spreminjali.

To je aerodinamika
To je aerodinamika

Drugič, bolje je sprejeti hipotezo o kontinuiteti okolja. To pomeni, da se molekularna gibanja zraka ne upoštevajo. Zrak velja za neločljiv medij s konstantno gostoto.

Tretjič, bolje je sprejeti, da zrak ni viskozen. Dejansko je njegova viskoznost enaka nič in ni notranjih sil trenja. To pomeni, da je mejna plast odstranjena iz spektra pretoka, upor se ne upošteva.

Poznavanje glavnih aerodinamičnih zakonov vam omogoča, da zgradite matematične modele, kako letalo obletavajo zračni tokovi. Omogoča tudi izračun indikatorja glavnih sil, ki so odvisne od tega, kako je tlak porazdeljen po letalu.

Kako se leti z letalom

Seveda, da bi bil proces letenja varen in udoben, samo krila in motor ne bodo dovolj. Pomembno je upravljati večtonski stroj. In natančnost vožnje med vzletom in pristankom je zelo pomembna.

Za pilote se pristanek šteje za nadzorovan padec. V tem procesu pride do občutnega zmanjšanja hitrosti in posledično avtomobil izgubi višino. Pomembno je, da je hitrostje bila izbrana kar se da natančno, da se zagotovi nemoten padec. Zaradi tega se ohišje mehko dotika traku.

Izdano ohišje
Izdano ohišje

Upravljanje letala se bistveno razlikuje od vožnje kopenskega vozila. Volan je potreben za nagibanje avtomobila navzgor in navzdol, za ustvarjanje zvitka. "Proti" pomeni plezati, "proč" pa se potapljati. Če želite spremeniti smer, morate pritisniti na pedala in nato z volanom popraviti naklon. Ta manever se v jeziku pilotov imenuje "zavoj" ali "zavoj".

Za omogočanje, da se stroj obrne in stabilizira let, je v repu stroja navpična kobilica. Nad njim so "krila", ki so horizontalni stabilizatorji. Zahvaljujoč njim se letalo ne spušča in ne pridobi spontano na višini.

Dvigala so nameščena na stabilizatorjih. Za omogočanje nadzora motorja so bile vzvode nameščene na pilotskih sedežih. Ko letalo vzleti, se premaknejo naprej. Vzlet pomeni največji potisk. Potreben je, da naprava doseže vzletno hitrost.

Ko se težak stroj usede, se ročice umaknejo. To je način najmanjšega potiska.

Ogledate si lahko, kako pred pristankom zadnji deli velikih kril padajo navzdol. Imenujejo se lopute in opravljajo številne naloge. Ko se letalo spušča, podaljšane lopute upočasnijo letalo. To ji preprečuje pospeševanje.

To so zavihki
To so zavihki

Če letalo pristaja in hitrost ni previsoka,lopute opravljajo nalogo ustvarjanja dodatnega dviga. Potem se višina precej gladko izgubi. Ko avto vzleti, lopute pomagajo, da je letalo v zraku.

Sklep

Tako so sodobna letala prave zračne ladje. So avtomatizirani in zanesljivi. Njihove poti, celoten let je primeren za dokaj podroben izračun.

Priporočena: