در واقع ، به نظر می رسد مانند یک معجزه است. یک ماشین بالدار با وزن ده ها و حتی صدها تن ، که بر نیروی جاذبه غلبه می کند ، به راحتی مانند پرنده در آسمان اوج می گیرد و اوج می گیرد. قدرتی که او را در هوا نگه می دارد چیست؟
دستورالعمل ها
مرحله 1
کمی تاریخ
در سال 1738 دانشمند سوئیسی دانیل برنولی قانونی را به نام او ایجاد کرد. طبق این قانون با افزایش دبی مایع یا گاز ، فشار استاتیک در آنها کاهش می یابد و بالعکس با کاهش سرعت ، افزایش می یابد.
در سال 1904 دانشمند روسی N. E. ژوکوفسکی قضیه ای را در مورد نیروی بالابری که در جریانی جریان جریان گاز یا مایع به صورت جسمی وارد می شود ، ایجاد کرد. طبق این قضیه ، جسمی (بال) واقع در مایع در حال حرکت یا محیط گازی تحت نیروی بالابری قرار می گیرد که مقدار آن به پارامترهای محیط و بدن بستگی دارد. نتیجه اصلی کار ژوکوفسکی فرمول ضریب لیفت بود.
گام 2
نیروی بالابرنده
مشخصات بال هواپیما نامتقارن است ، قسمت فوقانی آن محدب تر از قسمت پایین است. هنگام حرکت هواپیما سرعت عبور جریان هوا از بالای بال بیشتر از سرعت عبور جریان از پایین است. در نتیجه این (طبق قضیه برنولی) فشار هوا در زیر بال هواپیما از فشار بالای بال بیشتر می شود. به دلیل تفاوت در این فشارها ، یک نیروی بالابرنده (Y) بوجود می آید و بال را به سمت بالا هل می دهد. ارزش آن:
Y = Cy * p * V² * S / 2 ، جایی که:
- Cy - ضریب بالابر ؛
- p تراکم محیط (هوا) در کیلوگرم در متر مکعب است.
- S - مساحت در متر مربع ؛
- V سرعت جریان در m / s است.
مرحله 3
تحت تأثیر نیروهای مختلف
چندین نیرو بر روی هواپیمایی که در فضای هوایی در حال حرکت است عمل می کنند:
- نیروی رانش موتور (پروانه یا جت) که هواپیما را به جلو هل می دهد.
- مقاومت جلویی به سمت عقب
- نیروی جاذبه زمین (وزن هواپیما) ، که به سمت پایین هدایت می شود ؛
- بلند کردن هواپیما به سمت بالا.
مقدار بالابر و درگ به شکل بال ، زاویه حمله (زاویه مطابقت جریان با بال) و چگالی جریان هوا بستگی دارد. مورد دوم نیز به نوبه خود به سرعت هواپیما و فشار هوا جوی بستگی دارد.
مرحله 4
با شتاب گرفتن هواپیما و افزایش سرعت آن ، بالابر نیز افزایش می یابد. به محض اینکه از وزن هواپیما بیشتر شود ، به سمت بالا بلند می شود. وقتی هواپیما با سرعت ثابت به صورت افقی حرکت می کند ، همه نیروها متعادل می شوند ، نتیجه (نیروی کل) آنها صفر است.
شکل بال به گونه ای انتخاب می شود که درگ تا حد ممکن کم و بالابر تا حد ممکن بلند باشد. با افزایش سرعت حرکت و مساحت بال می توان بالابر را افزایش داد. هرچه سرعت حرکت بیشتر باشد ، مساحت بال می تواند کوچکتر باشد و بالعکس.
