Γιατί πετούν τα αεροπλάνα. Πώς ένα αεροπλάνο απογειώνεται και πετάει

Γιατί πετούν τα πουλιά;

Το φτερό ενός πουλιού είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργεί μια δύναμη που εξουδετερώνει τη δύναμη της βαρύτητας. Άλλωστε το φτερό του πουλιού δεν είναι επίπεδο, σαν σανίδα, αλλά τοξωτό . Αυτό σημαίνει ότι ο πίδακας αέρα που περιβάλλει το φτερό πρέπει να διανύει μεγαλύτερη απόσταση κατά μήκος της άνω πλευράς παρά κατά μήκος της κοίλης κάτω πλευράς. Προκειμένου και τα δύο ρεύματα αέρα να φτάσουν στο άκρο του φτερού ταυτόχρονα, το ρεύμα αέρα πάνω από το φτερό πρέπει να κινείται πιο γρήγορα από ότι κάτω από το φτερό. Επομένως, η ταχύτητα ροής αέρα πάνω από το φτερό αυξάνεται και η πίεση μειώνεται.

Η διαφορά πίεσης κάτω από το φτερό και πάνω από αυτό δημιουργεί μια ανυψωτική δύναμη που κατευθύνεται προς τα πάνω και εξουδετερώνει τη δύναμη της βαρύτητας.

Για κάποιον είναι σημαντικό τώρα, για κάποιον αργότερα - αγοράστε ένα φτηνό αεροπορικό εισιτήριο online. Είναι δυνατόν εδώ! (Κάντε κλικ στην εικόνα!)

Μπαίνοντας στον ιστότοπο, ορίστε την κατεύθυνση, την ημερομηνία αναχώρησης (άφιξη), ορίστε τον αριθμό των εισιτηρίων και ο υπολογιστής θα σας δώσει αυτόματα έναν πίνακα με πτήσεις για αυτήν την ημερομηνία και για τις επόμενες πτήσεις, επιλογές, το κόστος τους.
Πρέπει να κλείσετε ένα εισιτήριο, αν είναι δυνατόν, όσο το δυνατόν νωρίτερα και να το εξαργυρώσετε γρήγορα όσο είναι έγκυρη η κράτηση. Διαφορετικά, τα φθηνά εισιτήρια θα «απομακρυνθούν». Μπορείτε να βρείτε όλες τις λεπτομέρειες, να μάθετε δημοφιλείς προορισμούς από την Ουκρανία, να παραγγείλετε αεροπορικά και σιδηροδρομικά εισιτήρια από οπουδήποτε και οπουδήποτε, κάνοντας κλικ στην υποδεικνυόμενη εικόνα - στον ιστότοπο στη διεύθυνση http://711.ua/cheap-flights/.

Τα αεροπλάνα είναι πολύ περίπλοκες συσκευές, που μερικές φορές τρομάζουν με την πολυπλοκότητά τους τους απλούς ανθρώπους, τους ανθρώπους που δεν είναι εξοικειωμένοι με την αεροδυναμική.

Η μάζα των σύγχρονων αεροσκαφών μπορεί να φτάσει τους 400 τόνους, αλλά μένουν ήρεμα στον αέρα, κινούνται γρήγορα και μπορούν να διασχίσουν μεγάλες αποστάσεις.

Γιατί πετάει το αεροπλάνο;

Γιατί αυτός σαν πουλί έχει φτερό!

Εάν ο κινητήρας αποτύχει - δεν πειράζει, το αεροπλάνο θα πετάξει τη δεύτερη. Αν και οι δύο κινητήρες απέτυχαν, η ιστορία γνωρίζει περιπτώσεις που σε τέτοιες συνθήκες προσγειώθηκαν. Σασί? Τίποτα δεν εμποδίζει το αεροπλάνο να προσγειωθεί στην κοιλιά του· με την επιφύλαξη ορισμένων μέτρων πυρασφάλειας, δεν θα πάρει καν φωτιά. Αλλά ένα αεροπλάνο δεν μπορεί ποτέ να πετάξει χωρίς φτερό. Γιατί αυτό είναι που δημιουργεί ανύψωση.

Τα αεροπλάνα συνεχώς «τρέχουν» στον αέρα με τα φτερά τους σε μια μικρή γωνία ως προς το διάνυσμα της ταχύτητας ροής αέρα. Αυτή η γωνία στην αεροδυναμική ονομάζεται «γωνία επίθεσης». Η «γωνία επίθεσης» είναι η γωνία του πτερυγίου προς το αόρατο και αφηρημένο «διάνυσμα ταχύτητας ροής». (βλέπε εικ. 1)

Η επιστήμη λέει ότι ένα αεροπλάνο πετάει επειδή δημιουργείται μια ζώνη αυξημένης πίεσης στην κάτω επιφάνεια του πτερυγίου, λόγω της οποίας προκύπτει αεροδυναμική δύναμη στο φτερό, κατευθυνόμενη προς τα πάνω κάθετα στο φτερό.Για τη διευκόλυνση της κατανόησης της διαδικασίας πτήσης, αυτή η δύναμη αποσυντίθεται σύμφωνα με τους κανόνες της διανυσματικής άλγεβρας σε δύο συνιστώσες: την αεροδυναμική δύναμη έλξης X

(κατευθύνεται κατά μήκος της ροής του αέρα) και σηκώστε το Y (κάθετα στο διάνυσμα της ταχύτητας του αέρα). (βλέπε εικ. 2)

Κατά τη δημιουργία ενός αεροσκάφους, δίνεται μεγάλη προσοχή στο φτερό, γιατί από αυτό θα εξαρτηθεί η ασφάλεια της απόδοσης πτήσης. Κοιτάζοντας έξω από το παράθυρο, ο επιβάτης παρατηρεί ότι είναι λυγισμένο και πρόκειται να σπάσει. Μην φοβάστε, μπορεί να αντέξει απλά τεράστια φορτία.

Κατά την πτήση και στο έδαφος, το φτερό του αεροσκάφους είναι «καθαρό», έχει ελάχιστη αντίσταση αέρα και επαρκή ανύψωση για να διατηρεί το αεροσκάφος σε υψηλές ταχύτητες.

Αλλά όταν έρθει η ώρα της απογείωσης ή της προσγείωσης, το αεροπλάνο πρέπει να πετάει όσο πιο αργά γίνεται, ώστε να μην εξαφανιστεί η ανύψωση από τη μία πλευρά και από την άλλη, οι τροχοί να αντέχουν να αγγίζουν το έδαφος. Για αυτό, η περιοχή των φτερών αυξάνεται: πτερύγια(αεροπλάνα στο πίσω μέρος) και πηχάκια(μπροστά από το φτερό).

Εάν πρέπει να μειώσετε περαιτέρω την ταχύτητα, τότε στο πάνω μέρος της πτέρυγας εκδίδονται σπόιλερ,που λειτουργούν ως αερόφρενο και μειώνουν την ανύψωση.

Το αεροπλάνο γίνεται σαν ένα θηρίο που πλησιάζει αργά στο έδαφος.

Μαζί: πτερύγια, πηχάκια και σπόιλερ- ονομάζεται μηχανοποίηση της πτέρυγας. Η μηχανοποίηση απελευθερώνεται από τους πιλότους χειροκίνητα από το πιλοτήριο πριν από την απογείωση ή την προσγείωση.

Κατά κανόνα, σε αυτή τη διαδικασία εμπλέκεται ένα υδραυλικό σύστημα (σπάνια ένα ηλεκτρικό). Ο μηχανισμός φαίνεται πολύ ενδιαφέρον, και ταυτόχρονα είναι πολύ αξιόπιστος.

Στην πτέρυγα υπάρχουν πηδάλια (σύμφωνα με αεροπλάνα αεροπλάνων), παρόμοια με αυτά ενός πλοίου (δεν είναι περίεργο ότι το αεροπλάνο ονομάζεται αεροσκάφος), τα οποία παρεκκλίνουν, γέρνοντας το αεροπλάνο προς τη σωστή κατεύθυνση. Συνήθως εκτρέπονται συγχρονισμένα στην αριστερή και τη δεξιά πλευρά.

Επίσης στην πτέρυγα είναι φώτα πλοήγησης , τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να διασφαλίζουν ότι από το πλάι (από το έδαφος ή άλλο αεροσκάφος) είναι πάντα ορατό προς ποια κατεύθυνση πετάει το αεροσκάφος. Το γεγονός είναι ότι το αριστερό είναι πάντα κόκκινο και το δεξί είναι πράσινο. Μερικές φορές δίπλα τους τοποθετούνται λευκά «φώτα που αναβοσβήνουν», τα οποία είναι πολύ ευδιάκριτα τη νύχτα.

Τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά ενός αεροσκάφους εξαρτώνται άμεσα από το φτερό, την αεροδυναμική του ποιότητα και άλλες παραμέτρους. Οι δεξαμενές καυσίμου βρίσκονται μέσα στην πτέρυγα (η μέγιστη ποσότητα καυσίμου ανεφοδιασμού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το μέγεθος της πτέρυγας), οι ηλεκτρικοί θερμαντήρες τοποθετούνται στην μπροστινή άκρη έτσι ώστε να μην αναπτύσσεται πάγος εκεί στη βροχή, ο εξοπλισμός προσγείωσης είναι συνδεδεμένος στο τμήμα της ρίζας...

Η ταχύτητα του αεροσκάφους επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας μονάδα παραγωγής ενέργειας ή στρόβιλο. Λόγω του σταθμού παραγωγής ενέργειας, που δημιουργεί ελκτική δύναμη, το αεροσκάφος είναι σε θέση να ξεπεράσει την αντίσταση του αέρα.

Τα αεροπλάνα πετούν σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής.

Η αεροδυναμική ως επιστήμη βασίζεται στο τ Θεώρημα του Νικολάι Εγκόροβιτς Ζουκόφσκι,εξαιρετικός Ρώσος επιστήμονας, ιδρυτής της αεροδυναμικής, που διατυπώθηκε το 1904. Ένα χρόνο αργότερα, τον Νοέμβριο του 1905, ο Ζουκόφσκι παρουσίασε τη θεωρία του για τη δημιουργία της δύναμης ανύψωσης ενός πτερυγίου αεροσκάφους σε μια συνεδρίαση της Μαθηματικής Εταιρείας.

Γιατί τα αεροπλάνα πετούν τόσο ψηλά;

Το ύψος πτήσης των σύγχρονων αεριωθούμενων αεροσκαφών είναι εντός από 5000 έως 10000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό εξηγείται πολύ απλά: σε ένα τέτοιο ύψος, η πυκνότητα του αέρα είναι πολύ μικρότερη και, κατά συνέπεια, η αντίσταση του αέρα είναι επίσης μικρότερη. Τα αεροπλάνα πετούν σε μεγάλα ύψη γιατί όταν πετούν σε υψόμετρο 10 χιλιομέτρων, το αεροσκάφος καταναλώνει 80% λιγότερα καύσιμα από ό,τι όταν πετά σε υψόμετρο ενός χιλιομέτρου.

Ωστόσο, γιατί τότε δεν πετούν ακόμη ψηλότερα, στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όπου η πυκνότητα του αέρα είναι ακόμη μικρότερη;

Γεγονός είναι ότι για να δημιουργηθεί η απαραίτητη ώθηση από έναν κινητήρα αεροσκάφους απαιτείται μια ορισμένη ελάχιστη παροχή αέρα. Επομένως, κάθε αεροσκάφος έχει ένα μέγιστο όριο ασφαλούς ύψους πτήσης, που ονομάζεται επίσης «οροφή υπηρεσίας». Για παράδειγμα, η πρακτική οροφή του αεροσκάφους Tu-154 είναι περίπου 12.100 μέτρα.

Τα αεροπλάνα μπορούν να πετάξουν, αφού σε υψηλή ταχύτητα το φτερό του αεροσκάφους δημιουργεί μια δύναμη που ωθεί το αεροσκάφος προς τα πάνω. Αυτή η δύναμη ονομάζεται δύναμη ανύψωσης του πτερυγίου του αεροσκάφους. Σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, η πίεση του αέρα σε μέρη όπου ο ρυθμός ροής είναι υψηλότερη θα είναι χαμηλότερη και αντίστροφα. Αυτή η διαφορά πίεσης δημιουργεί τη δύναμη ανύψωσης του πτερυγίου.

Η επιστημονική βάση της αεροδυναμικής είναι το θεώρημα του μεγάλου Ρώσου επιστήμονα Νικολάι Εγκόροβιτς Ζουκόφσκι, που διατυπώθηκε από τον ίδιο το 1904. Ο Ζουκόφσκι παρουσίασε τη θεωρία του σχηματισμού ανύψωσης αεροσκαφών σε μια συνάντηση της Μαθηματικής Εταιρείας τον Νοέμβριο του 1905.

Το φτερό ενός σύγχρονου αεροσκάφους έχει επαρκή επιφάνεια ώστε η δύναμη ανύψωσης να μπορεί να σηκώσει το αεροσκάφος προς τα πάνω, ακόμα κι αν το αεροσκάφος ζυγίζει δεκάδες τόνους. Η δύναμη ανύψωσης ενός φτερού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: προφίλ, περιοχή, σχήμα φτερού σε κάτοψη, γωνία προσβολής, ταχύτητα και πυκνότητα ροής αέρα. Κάθε αεροσκάφος έχει μια ελάχιστη ταχύτητα με την οποία το αεροπλάνο μπορεί να απογειωθεί, να πετάξεικαι μην πέσεις. Στα σύγχρονα επιβατικά αεροσκάφη κυμαίνεται από 180 έως 250 km/h.

Γιατί τα αεροπλάνα πετούν τόσο ψηλά;
Τα σύγχρονα αεριωθούμενα αεροσκάφη πετούν σε υψόμετρα μεταξύ 5.000 και 11.000 μέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας για έναν πολύ απλό λόγο: σε τέτοια ύψη, ο αέρας είναι πολύ λιγότερο πυκνός, γεγονός που επιτρέπει στο αεροσκάφος να επιτύχει λιγότερη αντίσταση αέρα. Η οικονομία καυσίμου όταν πετάτε στα 10.000 μέτρα μπορεί να φτάσει το 80% μιας πτήσης σε υψόμετρο 1000 μέτρων. Αυτός είναι ο λόγος που τα αεροπλάνα πετούν σε μεγάλα ύψη. Ωστόσο, τι τους εμποδίζει να ανέβουν ακόμα πιο ψηλά, όπου ο αέρας είναι ακόμα πιο σπάνιος; - εσύ ρωτάς. Το γεγονός είναι ότι οι κινητήρες των αεροσκαφών χρειάζονται μια ορισμένη ελάχιστη ποσότητα αέρα για καύση, διαφορετικά ο κινητήρας δεν θα μπορεί να δημιουργήσει την απαραίτητη ώθηση. Επομένως, κάθε αεροσκάφος έχει μια λεγόμενη «πρακτική οροφή» - το υψηλότερο ύψος στο οποίο το αεροσκάφος μπορεί να πετάξει με ασφάλεια. Για παράδειγμα, το Tu-154 έχει πρακτική οροφή περίπου 12.100 μέτρων.

Αυτό το σύντομο βίντεο δείχνει την αρχή της ανύψωσης φτερών:

Σήμερα είναι 9 Φεβρουαρίου 2020. Ξέρετε τι διακοπές είναι σήμερα;

Συχνά, βλέποντας ένα αεροπλάνο να πετά στον ουρανό, αναρωτιόμαστε πώς το αεροπλάνο ανεβαίνει στον αέρα. Πώς πετάει; Εξάλλου, ένα αεροπλάνο είναι πολύ πιο βαρύ από τον αέρα.

Γιατί ανεβαίνει το αερόπλοιο

Γνωρίζουμε ότι τα μπαλόνια και τα αερόπλοια ανυψώνονται στον αέρα δύναμη του Αρχιμήδη . Ο νόμος του Αρχιμήδη για τα αέρια λέει: Hκαι ένα σώμα βυθισμένο σε αέριο υπόκειται σε δύναμη άνωσης ίση με τη δύναμη βαρύτητας του αερίου που εκτοπίζεται από αυτό το σώμα. . Αυτή η δύναμη είναι αντίθετη προς την κατεύθυνση της βαρύτητας. Δηλαδή η δύναμη του Αρχιμήδη κατευθύνεται προς τα πάνω.

Αν η δύναμη της βαρύτητας είναι ίση με τη δύναμη του Αρχιμήδη, τότε το σώμα βρίσκεται σε ισορροπία. Αν η δύναμη του Αρχιμήδη είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη της βαρύτητας, τότε το σώμα ανεβαίνει στον αέρα. Δεδομένου ότι οι κύλινδροι των μπαλονιών και των αερόπλοιων είναι γεμάτοι με ένα αέριο που είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, η δύναμη του Αρχιμήδη τους ωθεί προς τα πάνω. Έτσι, η δύναμη του Αρχιμήδη είναι η δύναμη ανύψωσης για αεροσκάφη ελαφρύτερα από τον αέρα.

Όμως η βαρύτητα του αεροσκάφους είναι πολύ μεγαλύτερη από τη δύναμη του Αρχιμήδη. Επομένως, δεν μπορεί να σηκώσει το αεροπλάνο στον αέρα. Γιατί λοιπόν εξακολουθεί να πετάει;

Ανελκυστήρας πτέρυγας αεροσκάφους

Η εμφάνιση ανύψωσης συχνά εξηγείται από τη διαφορά στις στατικές πιέσεις των ροών αέρα στην άνω και κάτω επιφάνεια του πτερυγίου του αεροσκάφους.

Εξετάστε μια απλοποιημένη εκδοχή της εμφάνισης της ανυψωτικής δύναμης του πτερυγίου, η οποία βρίσκεται παράλληλα με τη ροή αέρα. Ο σχεδιασμός του φτερού είναι τέτοιος ώστε το πάνω μέρος του προφίλ του να έχει κυρτό σχήμα. Η ροή αέρα γύρω από το φτερό χωρίζεται σε δύο: πάνω και κάτω. Ο ρυθμός ροής κάτω παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητος. Αλλά η ταχύτητα του πάνω αυξάνεται λόγω του ότι πρέπει να ξεπεράσει μια μεγαλύτερη απόσταση ταυτόχρονα. Σύμφωνα με το νόμο του Bernoulli, όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής, τόσο μικρότερη είναι η πίεση σε αυτόν. Κατά συνέπεια, η πίεση πάνω από το φτερό γίνεται χαμηλότερη. Λόγω της διαφοράς αυτών των πιέσεων, ανυψωτική δύναμη, που σπρώχνει το φτερό προς τα πάνω, και μαζί του ανεβαίνει το αεροπλάνο. Και όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η διαφορά, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανυψωτική δύναμη.

Αλλά σε αυτή την περίπτωση είναι αδύνατο να εξηγηθεί γιατί η δύναμη ανύψωσης εμφανίζεται όταν το προφίλ του πτερυγίου έχει ένα κοίλο-κυρτό ή αμφίκυρτο συμμετρικό σχήμα. Εξάλλου, εδώ οι ροές αέρα περνούν την ίδια απόσταση και δεν υπάρχει διαφορά πίεσης.

Στην πράξη, το προφίλ πτερυγίων ενός αεροσκάφους βρίσκεται υπό γωνία ως προς τη ροή του αέρα. Αυτή η γωνία ονομάζεται γωνία επίθεσης . Και η ροή του αέρα, που συγκρούεται με την κάτω επιφάνεια ενός τέτοιου πτερυγίου, είναι λοξότμητη και αποκτά μια κίνηση προς τα κάτω. Σύμφωνα με νόμος διατήρησης της ορμής το φτερό θα ασκηθεί από μια δύναμη που κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή προς τα πάνω.

Αλλά αυτό το μοντέλο, το οποίο περιγράφει την εμφάνιση ανύψωσης, δεν λαμβάνει υπόψη τη ροή γύρω από την άνω επιφάνεια του προφίλ πτερυγίου. Επομένως, σε αυτή την περίπτωση, το μέγεθος της ανυψωτικής δύναμης υποτιμάται.

Στην πραγματικότητα, όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα. Η δύναμη ανύψωσης ενός πτερυγίου αεροσκάφους δεν υπάρχει ως ανεξάρτητη ποσότητα. Αυτή είναι μια από τις αεροδυναμικές δυνάμεις.

Η εισερχόμενη ροή αέρα δρα στο φτερό με μια δύναμη που ονομάζεται πλήρης αεροδυναμική δύναμη . Και η ανυψωτική δύναμη είναι ένα από τα συστατικά αυτής της δύναμης. Το δεύτερο συστατικό είναι οπισθέλκουσα δύναμη. Το συνολικό διάνυσμα αεροδυναμικής δύναμης είναι το άθροισμα των διανυσμάτων ανύψωσης και οπισθέλκουσας. Το διάνυσμα της δύναμης ανύψωσης κατευθύνεται κάθετα στο διάνυσμα της ταχύτητας της εισερχόμενης ροής αέρα. Και το διάνυσμα της δύναμης οπισθέλκουσας είναι παράλληλο.

Η συνολική αεροδυναμική δύναμη ορίζεται ως το ολοκλήρωμα της πίεσης γύρω από το περίγραμμα της αεροτομής πτερυγίων:

Υ - δύναμη ανύψωσης

R – έλξη

dΩ – όριο προφίλ

R είναι η τιμή πίεσης γύρω από το περίγραμμα του προφίλ πτερυγίου

n – προφίλ κανονικό

Το θεώρημα του Ζουκόφσκι

Το πώς σχηματίζεται ο ανελκυστήρας πτέρυγας εξήγησε για πρώτη φορά ο Ρώσος επιστήμονας Νικολάι Γιεγκόροβιτς Ζουκόφσκι, ο οποίος αποκαλείται ο πατέρας της ρωσικής αεροπορίας. Το 1904, διατύπωσε ένα θεώρημα για τη δύναμη ανύψωσης ενός σώματος σε μια επίπεδη-παράλληλη ροή ενός ιδανικού υγρού ή αερίου.

Ο Ζουκόφσκι εισήγαγε την έννοια της κυκλοφορίας της ταχύτητας ροής, η οποία επέτρεψε να ληφθεί υπόψη η κλίση της ροής και να ληφθεί μια ακριβέστερη τιμή της δύναμης ανύψωσης.

Η δύναμη ανύψωσης ενός πτερυγίου άπειρου ανοίγματος είναι ίση με το γινόμενο της πυκνότητας του αερίου (υγρό), της ταχύτητας του αερίου (υγρού), της ταχύτητας κυκλοφορίας της ροής και του μήκους του επιλεγμένου τμήματος του πτερυγίου. Η κατεύθυνση της δύναμης ανύψωσης λαμβάνεται στρέφοντας το διάνυσμα ταχύτητας της επερχόμενης ροής σε ορθή γωνία έναντι της κυκλοφορίας.

ανυψωτική δύναμη

Μέτρια πυκνότητα

Ρυθμός ροής στο άπειρο

Κυκλοφορία ταχύτητας ροής (το διάνυσμα κατευθύνεται κάθετα στο επίπεδο του προφίλ, η κατεύθυνση του διανύσματος εξαρτάται από την κατεύθυνση της κυκλοφορίας),

Το μήκος του τμήματος πτερυγίου (κάθετο στο επίπεδο προφίλ).

Το μέγεθος της ανύψωσης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: τη γωνία προσβολής, την πυκνότητα και την ταχύτητα της ροής του αέρα, τη γεωμετρία του πτερυγίου κ.λπ.

Το θεώρημα του Ζουκόφσκι είναι η βάση της σύγχρονης θεωρίας των φτερών.

Ένα αεροσκάφος μπορεί να απογειωθεί μόνο εάν η δύναμη ανύψωσης είναι μεγαλύτερη από το βάρος του. Αναπτύσσει ταχύτητα με τη βοήθεια κινητήρων. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα, αυξάνεται και η ανύψωση. Και το αεροπλάνο απογειώνεται.

Εάν η ανύψωση και το βάρος του αεροσκάφους είναι ίσα, τότε πετάει οριζόντια. Οι κινητήρες των αεροσκαφών δημιουργούν ώθηση - μια δύναμη της οποίας η κατεύθυνση συμπίπτει με την κατεύθυνση κίνησης του αεροσκάφους και είναι αντίθετη από την κατεύθυνση της έλξης. Η ώθηση σπρώχνει το αεροσκάφος στον αέρα. Σε επίπεδη πτήση με σταθερή ταχύτητα, η ώθηση και η οπισθέλκουσα ισορροπούν. Εάν αυξήσετε την ώθηση, το αεροπλάνο θα αρχίσει να επιταχύνει. Αλλά και η μετωπική αντίσταση θα αυξηθεί. Και σύντομα θα ισορροπήσουν ξανά. Και το αεροπλάνο θα πετά με σταθερή, αλλά μεγαλύτερη ταχύτητα.

Εάν η ταχύτητα μειωθεί, τότε μειώνεται και η δύναμη ανύψωσης και το αεροσκάφος αρχίζει να μειώνεται.

Η ανθρωπότητα ενδιαφέρεται εδώ και πολύ καιρό για το πώς συμβαίνει ένα αεροσκάφος πολλών τόνων να ανεβαίνει εύκολα στον ουρανό. Πώς γίνεται η απογείωση και πώς πετούν τα αεροπλάνα; Όταν ένα αεροσκάφος κινείται με μεγάλη ταχύτητα κατά μήκος του διαδρόμου, τα φτερά αναπτύσσουν ανύψωση και λειτουργούν από κάτω προς τα πάνω.

Όταν το αεροσκάφος κινείται, δημιουργείται μια διαφορά πίεσης μεταξύ της κάτω και της πάνω πλευράς της πτέρυγας, η οποία οδηγεί σε μια δύναμη ανύψωσης που κρατά το αεροσκάφος στον αέρα. Εκείνοι. Η υψηλή πίεση αέρα από κάτω σπρώχνει το φτερό προς τα πάνω, ενώ η χαμηλή πίεση αέρα από πάνω τραβά το φτερό προς το μέρος του. Ως αποτέλεσμα, το φτερό ανεβαίνει.

Για να απογειωθεί ένα αεροπλάνο, χρειάζεται επαρκής διαδρομή απογείωσης. Η ανύψωση φτερών αυξάνεται όσο αυξάνεται η ταχύτητα., το οποίο θα πρέπει να υπερβαίνει το όριο απογείωσης. Επειτα ο πιλότος αυξάνει τη γωνία απογείωσης, τραβώντας το τιμόνι προς το μέρος σας. Η πλώρη της γραμμής υψώνεται και το αυτοκίνητο ανεβαίνει στον αέρα.

Επειτα αναδιπλούμενα φώτα προσγείωσης και εξάτμισης. Προκειμένου να μειωθεί η ανύψωση πτερυγίων, ο πιλότος αποσύρει σταδιακά τη μηχανοποίηση. Όταν το αεροσκάφος φτάσει στο απαιτούμενο επίπεδο, ο πιλότος ρυθμίζει τυπική πίεση και κινητήρες - ονομαστική λειτουργία. Για να δείτε πώς απογειώνεται το αεροπλάνο, προτείνουμε να παρακολουθήσετε το βίντεο στο τέλος του άρθρου.

Το πλοίο απογειώνεται υπό γωνία. Από πρακτική άποψη, αυτό μπορεί να εξηγηθεί ως εξής. Ο ανελκυστήρας είναι μια κινητή επιφάνεια, ελέγχοντας την οποία μπορείτε να κάνετε το αεροσκάφος να αποκλίνει στην κλίση.

Ο ανελκυστήρας μπορεί να ελέγξει τη γωνία κλίσης, δηλ. αλλαγή του ρυθμού ανάβασης ή απώλειας υψομέτρου. Αυτό οφείλεται σε αλλαγή της γωνίας προσβολής και της δύναμης ανύψωσης. Αυξάνοντας την ταχύτητα του κινητήρα, η προπέλα αρχίζει να περιστρέφεται πιο γρήγορα και ανυψώνει το αεροπλάνο. Αντίστροφα, κατευθύνοντας τους ανελκυστήρες προς τα κάτω, το ρύγχος του αεροσκάφους κατεβαίνει, ενώ οι στροφές του κινητήρα θα πρέπει να μειωθούν.

Το τμήμα της ουράς ενός αεροσκάφουςεξοπλισμένο με πηδάλιο και φρένα και στις δύο πλευρές των τροχών.

Πώς πετούν τα αεροπλάνα

Απαντώντας στην ερώτηση γιατί πετούν τα αεροπλάνα, θα πρέπει να θυμόμαστε τον νόμο της φυσικής. Η διαφορά πίεσης επηρεάζει τη δύναμη ανύψωσης του πτερυγίου.

Ο ρυθμός ροής θα είναι μεγαλύτερος εάν η πίεση του αέρα είναι χαμηλή και αντίστροφα.

Επομένως, εάν η ταχύτητα ενός αεροσκάφους είναι υψηλή, τότε τα φτερά του αποκτούν ανύψωση, η οποία ωθεί το αεροσκάφος.

Ορισμένες περιστάσεις επηρεάζουν επίσης τη δύναμη ανύψωσης του πτερυγίου ενός αεροσκάφους: η γωνία επίθεσης, η ταχύτητα και η πυκνότητα της ροής του αέρα, η περιοχή, το προφίλ και το σχήμα της πτέρυγας.

Οι σύγχρονες επενδύσεις έχουν ελάχιστη ταχύτητα από 180 έως 250 km/h, κατά την οποία πραγματοποιείται απογείωση, σχεδιάζει στον ουρανό και δεν πέφτει.

Ύψος πτήσης

Ποιο είναι το μέγιστο και ασφαλές ύψος του αεροσκάφους.

Δεν έχουν όλα τα πλοία το ίδιο ύψος πτήσης, η «αεροροφή» μπορεί να κυμαίνεται σε ύψος από 5000 έως 12100 μέτρα. Σε μεγάλα υψόμετρα, η πυκνότητα του αέρα είναι ελάχιστη, ενώ η επένδυση επιτυγχάνει τη χαμηλότερη αντίσταση αέρα.

Ο κινητήρας της επένδυσης χρειάζεται σταθερό όγκο αέρα για καύση, γιατί ο κινητήρας δεν θα δημιουργήσει την απαραίτητη ώθηση. Επίσης, όταν πετάει σε μεγάλο ύψος, το αεροσκάφος εξοικονομεί καύσιμα έως και 80%, σε αντίθεση με το υψόμετρο μέχρι ένα χιλιόμετρο.

Τι κρατάει το αεροπλάνο στον αέρα

Για να απαντήσουμε γιατί πετούν τα αεροπλάνα, είναι απαραίτητο να αναλύσουμε με τη σειρά τους τις αρχές της κίνησής του στον αέρα. Ένα αεροσκάφος τζετ με επιβάτες φτάνει αρκετούς τόνους, αλλά ταυτόχρονα απογειώνεται εύκολα και πραγματοποιεί μια πτήση χιλιομέτρων.

Η κίνηση στον αέρα επηρεάζεται επίσης από τις δυναμικές ιδιότητες της συσκευής, τον σχεδιασμό των μονάδων που σχηματίζουν τη διαμόρφωση πτήσης.

Δυνάμεις που επηρεάζουν την κίνηση ενός αεροσκάφους στον αέρα

Η λειτουργία ενός αεροσκάφους ξεκινά με την εκκίνηση του κινητήρα. Τα μικρά σκάφη τροφοδοτούνται από εμβολοφόρους κινητήρες που περιστρέφουν έλικες για να δημιουργήσουν ώθηση για να βοηθήσουν το αεροσκάφος να κινηθεί στον αέρα.

Τα μεγάλα αεροσκάφη τροφοδοτούνται από κινητήρες τζετ, οι οποίοι εκπέμπουν πολύ αέρα κατά τη λειτουργία, ενώ η δύναμη του αεριωθούμενου ωθεί το αεροσκάφος προς τα εμπρός.

Γιατί ένα αεροπλάνο απογειώνεται και μένει στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα; Επειδή το σχήμα των φτερών έχει διαφορετική διαμόρφωση: στρογγυλεμένα από πάνω και επίπεδα στο κάτω μέρος, τότε η ροή του αέρα και στις δύο πλευρές δεν είναι η ίδια. Πάνω από τα φτερά, ο αέρας γλιστράει και γίνεται σπάνιος και η πίεσή του είναι μικρότερη από τον αέρα κάτω από το φτερό. Επομένως, μέσω της ανομοιόμορφης πίεσης του αέρα και του σχήματος των φτερών, προκύπτει μια δύναμη που οδηγεί στην απογείωση του αεροσκάφους προς τα πάνω.

Αλλά για να απογειωθεί εύκολα ένα αεροσκάφος από το έδαφος, πρέπει να απογειωθεί με μεγάλη ταχύτητα κατά μήκος του διαδρόμου.

Από αυτό προκύπτει το συμπέρασμα ότι για να είναι ανεμπόδιστο ένα αεροσκάφος κατά την πτήση χρειάζεται κινούμενο αέρα, ο οποίος κόβει τα φτερά και δημιουργεί ανύψωση.

Απογείωση και ταχύτητα αεροπλάνου

Πολλοί επιβάτες ενδιαφέρονται για το ερώτημα, ποια ταχύτητα αναπτύσσει το αεροπλάνο κατά την απογείωση; Υπάρχει μια εσφαλμένη αντίληψη ότι η ταχύτητα απογείωσης για κάθε αεροσκάφος είναι η ίδια. Για να απαντήσετε στην ερώτηση, ποια είναι η ταχύτητα του αεροσκάφους κατά την απογείωση, θα πρέπει να δώσετε προσοχή σε σημαντικούς παράγοντες.

1. Το αεροπλάνο δεν έχει αυστηρά σταθερή ταχύτητα. Η δύναμη ανύψωσης μιας επένδυσης αέρα εξαρτάται από τη μάζα της και το μήκος των φτερών.. Η απογείωση πραγματοποιείται όταν δημιουργείται μια δύναμη ανύψωσης στην επερχόμενη ροή, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μάζα του αεροσκάφους. Επομένως, η απογείωση και η ταχύτητα του αεροσκάφους εξαρτάται από την κατεύθυνση του ανέμου, την ατμοσφαιρική πίεση, την υγρασία, τη βροχόπτωση, το μήκος του διαδρόμου και την κατάσταση.
2. Για τη δημιουργία ανύψωσης και την επιτυχή ανύψωση από το έδαφος, το αεροσκάφος χρειάζεται αποκτήστε μέγιστη ταχύτητα απογείωσης και επαρκή διαδρομή απογείωσης. Αυτό απαιτεί μεγάλους διαδρόμους. Όσο μεγαλύτερο είναι το αεροσκάφος, τόσο μεγαλύτερος χρειάζεται ο διάδρομος.
3. Κάθε αεροσκάφος έχει τη δική του κλίμακα ταχυτήτων απογείωσης, γιατί όλα έχουν τον δικό τους σκοπό: επιβάτη, άθλημα, φορτίο. Όσο πιο ελαφρύ είναι το αεροσκάφος, τόσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα απογείωσης και αντίστροφα.

Απογείωση επιβατικού αεροσκάφους Boeing 737

• Η απογείωση ενός αεροσκάφους στον διάδρομο ξεκινά όταν ο κινητήρας θα φτάσει τις 800 σ.α.λανά λεπτό, ο πιλότος απελευθερώνει αργά τα φρένα και κρατά το μοχλό ελέγχου στη νεκρά θέση. Στη συνέχεια, το αεροσκάφος συνεχίζει σε τρεις τροχούς.
• Πριν απογειωθεί από το έδαφος η ταχύτητα της γραμμής πρέπει να φτάσει τα 180 χλμ. την ώρα. Στη συνέχεια ο πιλότος τραβάει τον μοχλό, ο οποίος οδηγεί στην εκτροπή των πτερυγίων - πτερυγίων και στην ανύψωση της μύτης του αεροσκάφους. Η περαιτέρω επιτάχυνση πραγματοποιείται σε δύο τροχούς.
• Μετά, με υπερυψωμένο τόξο, το αεροσκάφος επιταχύνει με δύο τροχούς στα 220 χλμ. την ώρα, και μετά απογειωθείτε από το έδαφος.

Επομένως, εάν θέλετε να μάθετε με περισσότερες λεπτομέρειες πώς απογειώνεται το αεροπλάνο, σε ποιο ύψος και με ποια ταχύτητα, σας προσφέρουμε αυτές τις πληροφορίες στο άρθρο μας. Ελπίζουμε να απολαύσετε το αεροπορικό σας ταξίδι.



Οι περισσότεροι από εμάς ακόμα μερικές φορές αναρωτιόμαστε πώς ένα αεροσκάφος βάρους έως και 600 τόνων ή περισσότερο μπορεί να μείνει στον αέρα.

Από τα σχολικά εγχειρίδια είναι ξεκάθαρο ότι ανεβαίνουν, υπακούοντας στους νόμους της φυσικής, και όλες οι ιπτάμενες κατασκευές υψώνονται, ξεκινώντας από ελαφρά αθλητικά αεροπλάνα και τελειώνοντας με εργάτες βαρέων μεταφορών ή άμορφα ελικόπτερα. Αυτό συμβαίνει λόγω της δύναμης ώθησης του κινητήρα και της δύναμης ανύψωσης.

Σχεδόν όλοι γνωρίζουν τη φράση "δύναμη ανύψωσης", αλλά δεν μπορούν όλοι να εξηγήσουν πώς συμβαίνει αυτό. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτή η ενέργεια μπορεί να εξηγηθεί χωρίς να μπούμε σε μαθηματικούς τύπους και αξιώματα.

Το φτερό ενός αεροσκάφους είναι η κύρια φέρουσα επιφάνεια ενός αεροσκάφους. Σχεδόν πάντα έχοντας ένα συγκεκριμένο προφίλ, στο οποίο το πάνω μέρος είναι κυρτό και το κάτω μέρος είναι επίπεδο. Όταν η ροή του αέρα περνά κάτω από το κάτω μέρος του προφίλ του αεροσκάφους, δεν υπάρχει πρακτικά καμία αλλαγή στη δομή και το σχήμα του. Η ροή του αέρα, περνώντας πάνω από το πάνω μέρος του προφίλ, στενεύει, αφού για τη ροή του αέρα το πάνω επίπεδο του προφίλ είναι σαν ένα κοίλο τοίχωμα σε έναν σωλήνα, φαίνεται να ρέει μέσα του.

Για να διοχετευτεί ο ίδιος όγκος αέρα μέσα από έναν δεδομένο «συμπιεσμένο» σωλήνα σε συγκεκριμένο χρόνο, πρέπει να μετακινηθεί πιο γρήγορα. Σύμφωνα με το νόμο του Bernoulli, ο οποίος ψηφίζεται στο σχολικό πρόγραμμα της φυσικής, όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής, τόσο χαμηλότερη είναι η πίεσή του. Από αυτό προκύπτει ότι η πίεση πάνω από ολόκληρο το φτερό, και επομένως πάνω από την αεροτομή, είναι χαμηλότερη από την πίεση κάτω από αυτό.

Σχηματίζεται μια δύναμη που θέλει να αποσπάσει το φτερό και, κατά συνέπεια, ολόκληρο το αεροσκάφος. Αυτό ονομάζεται ανυψωτική δύναμη. Αν γίνει μεγαλύτερο από το βάρος του αεροσκάφους, απογειώνεται. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανύψωση. Εάν το βάρος του αεροσκάφους και η τιμή της δύναμης ανύψωσης είναι ίσα, τότε το αεροσκάφος θα μετακινηθεί σε οριζόντια θέση. Καθόλου κακή ταχύτητα δίνει ο κινητήρας του αεροσκάφους του, δηλ. τη δύναμη που δημιουργεί.

Χρησιμοποιώντας τις παραπάνω αρχές, είναι δυνατό, θεωρητικά, να απογειωθεί οποιοδήποτε αντικείμενο με οποιαδήποτε μάζα και σχήμα. Όχι τυπική φόρμα, δηλ. διαφορετικό από τα αεροπλάνα, είναι ένα ελικόπτερο. Είναι εντυπωσιακά διαφορετικό από ένα αεροπλάνο, αλλά το σηκώνει στον αέρα για τον ίδιο λόγο. Ένα ελικόπτερο έχει ένα φτερό με αεροτομή, το οποίο είναι η λεπίδα του κύριου ρότορά του.

Η λεπίδα δημιουργεί ανύψωση κινούμενος στο ρεύμα αέρα καθώς η έλικα περιστρέφεται, η οποία την ανυψώνει και ωθεί το ελικόπτερο προς τα εμπρός. Αυτό συμβαίνει όταν αλλάζει η κλίση της περιστροφής της προπέλας, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται μια οριζόντια συνιστώσα της ανυψωτικής δύναμης, η οποία παίζει το ρόλο της δύναμης ώθησης ενός κινητήρα αεροσκάφους.