Kuidas lennuki tiib töötab?

Posted on
Autor: Peter Berry
Loomise Kuupäev: 17 August 2021
Värskenduse Kuupäev: 15 November 2024
Anonim
Kuidas lennuki tiib töötab? - Teadus
Kuidas lennuki tiib töötab? - Teadus

Sisu

Inimese loodud lennuk lendab samade füüsikaprintsiipide järgi kui lind: tõste ja lennu saavutamiseks peab ta ületama gravitatsioonijõud. Lennuki tiivad töötavad tõste saamiseks ja nad saavutavad selle õhuvoolu kõverdamise teel nende ümber. Ilma tiibadeta on lennuk pelgalt auto.


Õhusõidukite jõud

Õhusõidukid ja linnud suudavad lennata, kuna need tasakaalustavad neli jõudu: tõstmine, kaal, tõmme ja tõukejõud. Lennuk tõuseb õhku siis, kui tõstejõud - tiibu alumisel pinnal ülespoole suruv jõud - ületab lennuki raskust raskusjõu tõttu. Tõstuki loob õhuvool lennuki ümber, eriti tiibade ümber. Drag on õhutakistuse jõud lennuki liikumise vastu. See jõud suureneb lennuki kiiruse suurenemisel, kuid väheneb, kui lennukil on sile või aerodünaamiline kuju. Lennuki mootor või tõukejõusüsteem, kas reaktiiv- või propellermootor, tekitab tõmbejõu, et takistusest üle saada.

Newton ja Bernoulli

Kaks Euroopa teadlast selgitasid lennukite lendude põhimõtteid. Inglise füüsik Isaac Newton (1642–1727) loetles kolm liikumisseadust, mis on kohaldatavad kõigi liikuvate objektide suhtes. Esimene on see, et objektid jäävad puhkeolekusse või ühtlasesse liikumisse, välja arvatud juhul, kui nad on sunnitud välise jõu abil muutuma. Teine väidab, et objektile suunatud jõud põhjustab selle kiirenemist selle jõu suunas. Kolmas väidab, et iga jõu jaoks on olemas võrdne ja vastupidine jõud. Šveitsi matemaatik Daniel Bernoulli (1700–1782) oli teerajaja vedelike dünaamika matemaatilise selgituse väljatöötamisel, vedelike ja gaaside voolavuse mehaanikale. Tema peamine leid, mida tuntakse Bernoulli põhimõttena, väidab, et õhuvoolu kiiruse suurenedes selle rõhk väheneb.


Rünnaku nurk

Lennuki tiivad on kavandatud horisontaaltasapinnast pisut kallutama, seda nimetatakse ka lennuteeks. Seda kaldenurka nimetatakse rünnakunurgaks ja see on tõstuki tekitamisel kõige olulisem muutuja. Lennuk hakkab liikuma, kui piloot rakendab mootorilt tõukejõudu, et lennuk saaks maapinnal edasi liikuda. Piloot pöörab lennukit nina tõstes ülespoole, et suurendada kaldenurka ja saavutada õhkutõus. Liiga suur rünnakunurk võib lennuki siiski kinni panna.

Voolukõverus

Lifti tekitab õhu kõverdamine lennuki tiibade ümber. Kui õhuvool tabab tiiva esiserva, jaguneb see kaheks, osa voolab piki ülemist pinda ja mõni voolab mööda alumist pinda. Tiiva kuju on pisut asümmeetriline, ülemise külje pindala on suurem. Õhuvool kleepub ülemisele pinnale, kui see liigub tiiva eesmise ja tagumise serva vahel, kõverdades ja alandades rõhku vastavalt Bernoulli põhimõttele. Kui lennuk kogub kiirust, tõuseb tõus vastavalt Newtoni teisele liikumisseadusele. See omakorda suurendab õhu pinna kumerust ülemisel pinnal, sundides rohkem õhku tiibade tagumisest servast allapoole. Kui lennuk liigub läbi õhu, painutavad õhu tihedusnurga all olevad tiivad ka õhuvoolu allapoole. See allapoole suunatud õhuvool tekitab kõrgsurveõhu ülesvoolu (Newtoni kolmas seadus) võrdse ja vastupidise reaktsiooni, suurendades tõusu ja hoides lennukit õhus.