Formula Lift. Pse fluturojnë aeroplanët? Ligjet e aerodinamikës

Përmbajtje:

Formula Lift. Pse fluturojnë aeroplanët? Ligjet e aerodinamikës
Formula Lift. Pse fluturojnë aeroplanët? Ligjet e aerodinamikës
Anonim

Aeroplani është një avion që është shumë herë më i rëndë se ajri. Në mënyrë që ai të fluturojë, nevojitet një kombinim i disa kushteve. Është e rëndësishme të kombinosh këndin e duhur të sulmit me shumë faktorë të ndryshëm.

Pse ai fluturon

Në fakt, fluturimi i një avioni është rezultat i veprimit të disa forcave në avion. Forcat që veprojnë në avion lindin kur rrymat e ajrit lëvizin drejt krahëve. Ato rrotullohen në një kënd të caktuar. Përveç kësaj, ata gjithmonë kanë një formë të veçantë të efektshme. Falë kësaj, ata "ngrihen në ajër".

Rrymat e ajrit
Rrymat e ajrit

Procesi ndikohet nga lartësia e avionit dhe motorët e tij përshpejtohen. Djegia, vajguri provokon lëshimin e gazit, i cili shpërthen me forcë të madhe. Motorët me vidë e ngrenë aeroplanin lart.

Rreth qymyrit

Edhe në shekullin e 19-të, studiuesit vërtetuan se një kënd i përshtatshëm sulmi është një tregues prej 2-9 gradë. Nëse rezulton të jetë më pak, atëherë do të ketë pak rezistencë. Në të njëjtën kohë, llogaritjet e ngritjes tregojnë se shifra do të jetë e vogël.

Nëse këndi rezulton të jetë më i pjerrët, atëherë rezistenca do të bëheti madh dhe kjo do t'i kthejë krahët në vela.

Një nga kriteret më të rëndësishme në një aeroplan është raporti i ngritjes me zvarritjen. Kjo është cilësia aerodinamike dhe sa më e madhe të jetë, aq më pak energji do t'i duhet avionit për të fluturuar.

Rreth ashensorit

Forca ngritëse është një komponent i forcës aerodinamike, është pingul me vektorin e lëvizjes së avionit në rrjedhë dhe ndodh për faktin se rrjedha rreth mjetit është asimetrike. Formula e ngritjes duket kështu.

Kjo formulë
Kjo formulë

Si krijohet ngritja

Në avionët aktualë, krahët janë një strukturë statike. Nuk do të krijojë ngritje në vetvete. Ngritja e një makinerie të rëndë lart është e mundur për shkak të përshpejtimit gradual për t'u ngjitur në avion. Në këtë rast, krahët, të cilët vendosen në një kënd akut ndaj rrjedhës, formojnë një presion të ndryshëm. Ajo bëhet më e vogël mbi strukturën dhe rritet poshtë saj.

Dhe falë diferencës në presion, në fakt, ekziston një forcë aerodinamike, lartësia fitohet. Cilët tregues përfaqësohen në formulën e forcës ngritëse? Përdoret një profil asimetrik i krahut. Për momentin, këndi i sulmit nuk i kalon 3-5 gradë. Dhe kjo mjafton që avionët modernë të ngrihen.

Këndi i sulmit
Këndi i sulmit

Që nga krijimi i avionit të parë, dizajni i tyre është ndryshuar shumë. Për momentin, krahët kanë një profil asimetrik, fleta e tyre e sipërme metalike është konveks.

Fletët e poshtme të strukturës janë të njëtrajtshme. Është krijuar përnë mënyrë që ajri të rrjedhë pa asnjë pengesë. Në fakt, formula e ngritjes në praktikë zbatohet në këtë mënyrë: rrymat e sipërme të ajrit përshkojnë një rrugë të gjatë për shkak të fryrjes së krahëve në krahasim me ato të poshtme. Dhe ajri pas pllakës mbetet në të njëjtën sasi. Si rezultat, fluksi i sipërm i ajrit lëviz më shpejt dhe ka një zonë me presion më të ulët.

Diferenca e presionit mbi dhe poshtë krahëve, së bashku me funksionimin e motorëve, çon në ngjitjen në lartësinë e dëshiruar. Është e rëndësishme që këndi i sulmit të jetë normal. Përndryshe, ngritja do të bjerë.

Sa më e lartë të jetë shpejtësia e mjetit, aq më e lartë është forca e ngritjes, sipas formulës së ngritjes. Nëse shpejtësia është e barabartë me masën, avioni shkon në një drejtim horizontal. Shpejtësia krijohet nga funksionimi i motorëve të avionëve. Dhe nëse presioni mbi krahun ka rënë, ai mund të shihet menjëherë me sy të lirë.

Ai fluturon
Ai fluturon

Nëse avioni manovron papritmas, atëherë një avion i bardhë shfaqet mbi krah. Kjo është kondensata e avullit të ujit, e cila formohet për faktin se presioni bie.

Rreth shanset

Koeficienti i ngritjes është një sasi pa dimension. Kjo varet drejtpërdrejt nga forma e krahëve. Këndi i sulmit gjithashtu ka rëndësi. Përdoret gjatë llogaritjes së forcës ngritëse kur dihet shpejtësia dhe dendësia e ajrit. Varësia e koeficientit nga këndi i sulmit shfaqet qartë gjatë testeve të fluturimit.

Rreth ligjeve aerodinamike

Kur një avion është në lëvizje, shpejtësia e tij, karakteristika të tjeralëvizjet ndryshojnë, si dhe karakteristikat e rrymave të ajrit që rrjedhin rreth tij. Në të njëjtën kohë, spektrat e rrjedhës gjithashtu ndryshojnë. Kjo është një lëvizje e paqëndrueshme.

Për ta kuptuar më mirë këtë, nevojiten thjeshtime. Kjo do të thjeshtojë shumë prodhimin dhe vlera inxhinierike do të mbetet e njëjtë.

Së pari, është më mirë të merrni parasysh lëvizjen e qëndrueshme. Kjo do të thotë se rrymat e ajrit nuk do të ndryshojnë me kalimin e kohës.

Është aerodinamikë
Është aerodinamikë

Së dyti, është më mirë të pranohet hipoteza e vazhdimësisë së mjedisit. Kjo do të thotë, lëvizjet molekulare të ajrit nuk merren parasysh. Ajri konsiderohet si një mjedis i pandashëm me një densitet konstant.

Së treti, është më mirë të pranosh që ajri nuk është viskoz. Në fakt, viskoziteti i tij është zero, dhe nuk ka forca të brendshme të fërkimit. Kjo do të thotë, shtresa kufitare hiqet nga spektri i rrjedhës, zvarritja nuk merret parasysh.

Njohja e ligjeve kryesore aerodinamike ju lejon të ndërtoni modele matematikore të mënyrës se si një avion qarkullon nga rrymat e ajrit. Gjithashtu ju lejon të llogaritni treguesin e forcave kryesore, të cilat varen nga mënyra se si shpërndahet presioni mbi avion.

Si fluturohet një aeroplan

Sigurisht, që procesi i fluturimit të jetë i sigurt dhe i rehatshëm, vetëm krahët dhe motori nuk do të mjaftojnë. Është e rëndësishme të menaxhoni një makinë shumëtonëshe. Dhe saktësia e taksimit gjatë ngritjes dhe uljes është shumë e rëndësishme.

Për pilotët, ulja konsiderohet një rënie e kontrolluar. Në procesin e tij, ka një rënie të ndjeshme të shpejtësisë, dhe si rezultat, makina humbet lartësinë. Është e rëndësishme që shpejtësiau zgjodh sa më saktë që të ishte e mundur për të siguruar një rënie të qetë. Kjo është ajo që bën që shasia të prekë shiritin butësisht.

Shasia e lëshuar
Shasia e lëshuar

Kontrolli i një avioni është thelbësisht i ndryshëm nga drejtimi i një automjeti tokësor. Timoni nevojitet për të anuar makinën lart e poshtë, për të krijuar një rrotull. "Drejt" do të thotë të ngjitesh, dhe "larg" do të thotë të zhytesh. Për të ndryshuar kursin, duhet të shtypni pedalet dhe më pas përdorni timonin për të korrigjuar pjerrësinë. Kjo manovër në gjuhën e pilotëve quhet "kthesë" ose "kthesë".

Për të mundësuar kthimin e makinës dhe për të stabilizuar fluturimin, ka një kavil vertikal në bishtin e makinës. Mbi të janë "krahët", të cilët janë stabilizues horizontalë. Falë tyre avioni nuk zbret dhe nuk fiton lartësi spontanisht.

Ahensorët vendosen në stabilizues. Për të bërë të mundur kontrollin e motorit, u vendosën leva në vendet e pilotëve. Kur avioni ngrihet, ata lëvizin përpara. Nisja do të thotë shtytje maksimale. Është e nevojshme në mënyrë që pajisja të fitojë shpejtësinë e ngritjes.

Kur një makinë e rëndë ulet, levat tërhiqen. Ky është mënyra minimale e shtytjes.

Mund të shikoni se si para uljes, pjesët e pasme të krahëve të mëdhenj bien poshtë. Ata quhen flaps dhe kryejnë një sërë detyrash. Ndërsa avioni zbret, fletët e zgjatura ngadalësojnë aeroplanin. Kjo e pengon atë të përshpejtojë.

Këto janë flapat
Këto janë flapat

Nëse avioni është duke u ulur dhe shpejtësia nuk është shumë e lartë,flapat kryejnë detyrën e krijimit të ngritjes shtesë. Pastaj lartësia humbet mjaft mirë. Teksa makina ngrihet, kapakët ndihmojnë në mbajtjen e aeroplanit në ajër.

Përfundim

Kështu, avionët modernë janë avionë të vërtetë. Ato janë të automatizuara dhe të besueshme. Trajektoret e tyre, i gjithë fluturimi i jep vetes një llogaritje mjaft të detajuar.

Recommended: