Faktisk ser det ud som et mirakel. En vinget maskine, der vejer titusinder og endda hundreder af tons, der overvinder tyngdekraften, svæver let op og svæver op i himlen som en fugl. Hvad er styrken, der holder hende i luften?
Instruktioner
Trin 1
En smule historie
I 1738 udviklede den schweiziske videnskabsmand Daniel Bernoulli en lov opkaldt efter ham. Ifølge denne lov falder det statiske tryk i dem med en stigning i strømningshastigheden af en væske eller gas og omvendt, med et fald i hastigheden, øges det.
I 1904, den russiske videnskabsmand N. E. Zhukovsky udviklede en sætning om løftekraften, der virker på et legeme i en plan-parallel strøm af gas eller væske. Ifølge denne sætning udsættes et legeme (en vinge) i et flydende flydende eller gasformigt medium for en løftekraft, hvis værdi afhænger af parametrene for mediet og kroppen. Hovedresultatet af Zhukovskys arbejde var formlen for liftkoefficienten.
Trin 2
Løftekraft
Flyvingsprofilen er asymmetrisk, den øverste del er mere konveks end den nederste. Når flyet bevæger sig, er hastigheden på luftstrømmen, der passerer fra toppen af vingen, højere end strømningshastigheden, der passerer fra bunden. Som et resultat af dette (ifølge Bernoullis sætning) bliver lufttrykket under flyets vinge højere end trykket over vingen. På grund af forskellen i disse tryk opstår der en løftekraft (Y), der skubber vingen opad. Dens værdi er:
Y = Cy * p * V² * S / 2, hvor:
- Cy - koefficient for løft;
- p er densiteten af mediet (luft) i kg / m³;
- S - areal i m²;
- V er strømningshastigheden i m / s.
Trin 3
Under indflydelse af forskellige kræfter
Flere kræfter handler på et fly, der bevæger sig i luftrummet:
- motorens trykkraft (propel eller jet), der skubber flyet fremad
- frontal modstand rettet bagud
- Jordens tyngdekraft (flyets vægt) rettet nedad
- løft skubbe flyet op.
Værdien af løft og træk afhænger af formen på vingen, angrebsvinklen (vinklen, hvor strømningen møder vingen) og tætheden af luftstrømmen. Sidstnævnte afhænger igen af flyets hastighed og af det atmosfæriske lufttryk.
Trin 4
Når flyet accelererer, og dets hastighed øges, øges liften. Så snart det overstiger flyets vægt, starter det opad. Når flyet bevæger sig vandret med en konstant hastighed, er alle kræfter afbalanceret, deres resulterende (samlede kraft) er nul.
Vingens form vælges således, at trækket er så lavt som muligt, og liften er så højt som muligt. Elevationen kan øges ved at øge kørehastigheden og vingearealet. Jo højere bevægelseshastigheden er, jo mindre kan vingearealet være og omvendt.
