Formula angkat. Mengapa kapal terbang terbang? Undang-undang aerodinamik

Isi kandungan:

Formula angkat. Mengapa kapal terbang terbang? Undang-undang aerodinamik
Formula angkat. Mengapa kapal terbang terbang? Undang-undang aerodinamik
Anonim

Kapal terbang ialah pesawat yang berkali ganda lebih berat daripada udara. Agar ia terbang, gabungan beberapa syarat diperlukan. Adalah penting untuk menggabungkan sudut serangan yang betul dengan banyak faktor yang berbeza.

Mengapa dia terbang

Malah, penerbangan pesawat adalah hasil daripada tindakan beberapa kuasa ke atas pesawat. Daya yang bertindak ke atas pesawat timbul apabila arus udara bergerak ke arah sayap. Mereka diputar pada sudut tertentu. Di samping itu, mereka sentiasa mempunyai bentuk yang diperkemas khas. Terima kasih kepada ini, mereka "naik ke udara."

Arus udara
Arus udara

Proses ini dipengaruhi oleh ketinggian pesawat dan enjinnya memecut. Pembakaran, minyak tanah menimbulkan pembebasan gas, yang pecah dengan kuat. Enjin skru mengangkat pesawat ke atas.

Mengenai arang batu

Walaupun pada abad ke-19, penyelidik membuktikan bahawa sudut serangan yang sesuai ialah penunjuk 2-9 darjah. Jika ternyata kurang, maka akan ada sedikit rintangan. Pada masa yang sama, pengiraan tingkatan menunjukkan bahawa angka itu akan menjadi kecil.

Jika sudut ternyata lebih curam, maka rintangan akan menjadibesar, dan ini akan mengubah sayap menjadi layar.

Salah satu kriteria terpenting dalam kapal terbang ialah nisbah daya angkat kepada seret. Ini ialah kualiti aerodinamik, dan semakin besar, semakin sedikit tenaga yang diperlukan pesawat untuk terbang.

Perihal tingkatan

Daya angkat ialah komponen daya aerodinamik, ia berserenjang dengan vektor gerakan pesawat dalam aliran dan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa aliran di sekeliling kenderaan adalah tidak simetri. Formula tingkatan kelihatan seperti ini.

Formula ini
Formula ini

Cara tingkatan dijana

Dalam pesawat semasa, sayap ialah struktur statik. Ia tidak akan mencipta daya angkat dengan sendirinya. Mengangkat mesin berat ke atas adalah mungkin disebabkan oleh pecutan beransur-ansur untuk memanjat pesawat. Dalam kes ini, sayap, yang diletakkan pada sudut akut kepada aliran, membentuk tekanan yang berbeza. Ia menjadi lebih kecil di atas struktur dan meningkat di bawahnya.

Dan terima kasih kepada perbezaan tekanan, sebenarnya, terdapat daya aerodinamik, ketinggian diperoleh. Apakah penunjuk yang diwakili dalam formula daya angkat? Profil sayap asimetri digunakan. Pada masa ini, sudut serangan tidak melebihi 3-5 darjah. Dan ini sudah cukup untuk pesawat moden berlepas.

Sudut serangan
Sudut serangan

Sejak penciptaan pesawat pertama, reka bentuk mereka telah banyak diubah. Pada masa ini, sayap mempunyai profil tidak simetri, kepingan logam atasnya adalah cembung.

Helaian bahagian bawah struktur adalah sekata. Ia dibuat untuksupaya udara mengalir tanpa sebarang halangan. Malah, formula angkat dalam amalan dilaksanakan dengan cara ini: arus udara atas bergerak jauh kerana bonjolan sayap berbanding dengan yang lebih rendah. Dan udara di belakang plat kekal dalam jumlah yang sama. Akibatnya, aliran udara atas bergerak lebih pantas, dan terdapat kawasan dengan tekanan yang lebih rendah.

Perbezaan tekanan di atas dan di bawah sayap, bersama-sama dengan operasi enjin, membawa kepada pendakian ke ketinggian yang diingini. Adalah penting bahawa sudut serangan adalah normal. Jika tidak, tingkatan akan menurun.

Semakin tinggi kelajuan kenderaan, semakin tinggi daya angkat, mengikut formula angkat. Jika kelajuan adalah sama dengan jisim, pesawat akan pergi ke arah mendatar. Kelajuan dicipta oleh operasi enjin pesawat. Dan jika tekanan ke atas sayap telah menurun, ia boleh dilihat serta-merta dengan mata kasar.

Dia terbang
Dia terbang

Jika pesawat bergerak secara tiba-tiba, maka jet putih muncul di atas sayap. Ini ialah kondensat wap air, yang terbentuk kerana fakta bahawa tekanan menurun.

Mengenai kemungkinan

Pekali angkat ialah kuantiti tanpa dimensi. Ia secara langsung bergantung pada bentuk sayap. Sudut serangan juga penting. Ia digunakan apabila mengira daya angkat apabila kelajuan dan ketumpatan udara diketahui. Kebergantungan pekali pada sudut serangan dipaparkan dengan jelas semasa ujian penerbangan.

Mengenai undang-undang aerodinamik

Apabila pesawat bergerak, kelajuannya, ciri-ciri lainpergerakan berubah, begitu juga dengan ciri-ciri arus udara yang mengalir di sekelilingnya. Pada masa yang sama, spektrum aliran juga berubah. Ini adalah gerakan yang tidak stabil.

Untuk memahami perkara ini dengan lebih baik, pemudahan diperlukan. Ini akan sangat memudahkan output dan nilai kejuruteraan akan kekal sama.

Pertama, sebaiknya pertimbangkan gerakan tetap. Ini bermakna bahawa arus udara tidak akan berubah dari semasa ke semasa.

Ia adalah aerodinamik
Ia adalah aerodinamik

Kedua, lebih baik menerima hipotesis tentang kesinambungan alam sekitar. Iaitu, pergerakan molekul udara tidak diambil kira. Udara dianggap sebagai medium yang tidak boleh dipisahkan dengan ketumpatan malar.

Ketiga, lebih baik menerima bahawa udara tidak likat. Malah, kelikatannya adalah sifar, dan tiada daya geseran dalaman. Iaitu, lapisan sempadan dialih keluar daripada spektrum aliran, seretan tidak diambil kira.

Pengetahuan tentang undang-undang aerodinamik utama membolehkan anda membina model matematik tentang cara pesawat diterbangkan oleh arus udara. Ia juga membolehkan anda mengira penunjuk daya utama, yang bergantung pada cara tekanan diagihkan ke atas pesawat.

Cara kapal terbang diterbangkan

Sudah tentu, untuk memastikan proses penerbangan selamat dan selesa, sayap dan enjin sahaja tidak akan mencukupi. Adalah penting untuk menguruskan mesin berbilang tan. Dan ketepatan teksi semasa berlepas dan mendarat adalah sangat penting.

Bagi juruterbang, pendaratan dianggap sebagai jatuh terkawal. Dalam prosesnya, terdapat penurunan ketara dalam kelajuan, dan akibatnya, kereta kehilangan ketinggian. Ia adalah penting bahawa kelajuantelah dipilih setepat mungkin untuk memastikan kejatuhan yang lancar. Inilah yang menyebabkan casis menyentuh jalur dengan lembut.

Casis yang dikeluarkan
Casis yang dikeluarkan

Mengawal pesawat pada asasnya berbeza daripada memandu kenderaan darat. Stereng diperlukan untuk mencondongkan kereta ke atas dan ke bawah, untuk membuat gulungan. "Menuju" bermaksud memanjat, dan "jauh" bermaksud menyelam. Untuk menukar haluan, anda perlu menekan pedal, dan kemudian menggunakan stereng untuk membetulkan cerun. Gerakan dalam bahasa juruterbang ini dipanggil "pusingan" atau "pusingan".

Untuk membolehkan mesin berputar dan menstabilkan penerbangan, terdapat lunas menegak di bahagian ekor mesin. Di atasnya adalah "sayap", yang merupakan penstabil mendatar. Terima kasih kepada mereka bahawa pesawat itu tidak turun dan tidak mendapat ketinggian secara spontan.

Lif diletakkan pada penstabil. Untuk membolehkan kawalan enjin, tuil diletakkan di tempat duduk juruterbang. Apabila kapal terbang berlepas, mereka digerakkan ke hadapan. Berlepas bermaksud tujahan maksimum. Ia diperlukan untuk membolehkan peranti memperoleh kelajuan berlepas.

Apabila mesin berat duduk, tuas ditarik balik. Ini ialah mod tujahan minimum.

Anda boleh menonton bagaimana sebelum mendarat, bahagian belakang sayap besar jatuh ke bawah. Mereka dipanggil flaps dan melaksanakan beberapa tugas. Semasa pesawat turun, kepak yang dipanjangkan memperlahankan pesawat. Ini menghalangnya daripada memecut.

Ini adalah kepak
Ini adalah kepak

Jika pesawat mendarat dan kelajuannya tidak terlalu tinggi,flap melaksanakan tugas mencipta daya angkat tambahan. Kemudian ketinggian hilang agak lancar. Semasa kereta berlepas, kepak membantu mengekalkan pesawat di udara.

Kesimpulan

Oleh itu, pesawat moden adalah kapal udara sebenar. Mereka adalah automatik dan boleh dipercayai. Trajektori mereka, keseluruhan penerbangan sesuai dengan pengiraan yang agak terperinci.

Disyorkan: