Løfteformel. Hvorfor flyr fly? Aerodynamikkens lover

Innholdsfortegnelse:

Løfteformel. Hvorfor flyr fly? Aerodynamikkens lover
Løfteformel. Hvorfor flyr fly? Aerodynamikkens lover
Anonim

Et fly er et fly som er mange ganger tyngre enn luft. For at den skal fly, trengs en kombinasjon av flere forhold. Det er viktig å kombinere riktig angrepsvinkel med mange forskjellige faktorer.

Hvorfor flyr han

Faktisk er flyvningen til et fly et resultat av handlingen fra flere krefter på flyet. Kreftene som virker på flyet oppstår når luftstrømmer beveger seg mot vingene. De roteres i en viss vinkel. I tillegg har de alltid en spesiell strømlinjeformet form. Takket være dette "kommer de opp i luften."

Luftstrømmer
Luftstrømmer

Prosessen påvirkes av flyets høyde, og motorene akselererer. Brennende, parafin provoserer frigjøring av gass, som bryter ut med stor kraft. Skruemotorer løfter flyet.

Om kull

Selv på 1800-tallet beviste forskere at en passende angrepsvinkel er en indikator på 2-9 grader. Viser det seg å være mindre, så blir det lite motstand. Samtidig viser løfteberegninger at tallet blir lite.

Hvis vinkelen viser seg å være brattere, vil motstanden blistor, og dette vil gjøre vingene om til seil.

Et av de viktigste kriteriene i et fly er forholdet mellom løft og luftmotstand. Dette er den aerodynamiske kvaliteten, og jo større den er, jo mindre energi trenger flyet for å fly.

Om løft

Løftekraft er en komponent av den aerodynamiske kraften, den er vinkelrett på flyets bevegelsesvektor i strømmen og oppstår på grunn av at strømmen rundt kjøretøyet er asymmetrisk. Heisformelen ser slik ut.

Denne formelen
Denne formelen

Hvordan økning genereres

I nåværende fly er vinger en statisk struktur. Det vil ikke skape løft av seg selv. Å løfte en tung maskin opp er mulig på grunn av den gradvise akselerasjonen for å klatre i flyet. I dette tilfellet danner vingene, som er plassert i en spiss vinkel til strømmen, et annet trykk. Den blir mindre over strukturen og øker under den.

Og takket være forskjellen i trykk er det faktisk en aerodynamisk kraft, høyden oppnås. Hvilke indikatorer er representert i løftekraftformelen? Det benyttes asymmetrisk vingeprofil. For øyeblikket overstiger ikke angrepsvinkelen 3-5 grader. Og dette er nok til at moderne fly kan ta av.

Angrepsvinkel
Angrepsvinkel

Siden opprettelsen av det første flyet har designen deres i stor grad blitt endret. For øyeblikket har vingene en asymmetrisk profil, den øvre metallplaten er konveks.

De nederste arkene i strukturen er jevne. Den er laget forslik at luft strømmer gjennom uten noen hindringer. Faktisk er løfteformelen i praksis implementert på denne måten: de øvre luftstrømmene reiser langt på grunn av vingebulen sammenlignet med de nedre. Og luften bak platen forblir i samme mengde. Som et resultat beveger den øvre luftstrømmen seg raskere, og det er et område med lavere trykk.

Forskjellen i trykk over og under vingene, sammen med driften av motorene, fører til stigningen til ønsket høyde. Det er viktig at angrepsvinkelen er normal. Ellers vil løftet synke.

Jo høyere hastighet kjøretøyet har, desto høyere løftekraft, i henhold til løfteformelen. Hvis hastigheten er lik massen, går flyet i horisontal retning. Hastighet skapes av driften av flymotorer. Og hvis trykket over vingen har f alt, kan det sees umiddelbart med det blotte øye.

Han flyr
Han flyr

Hvis flyet plutselig manøvrerer, så dukker det opp en hvit jet over vingen. Dette er kondensatet av vanndamp, som dannes på grunn av at trykket faller.

Om odds

Løftkoeffisienten er en dimensjonsløs mengde. Det avhenger direkte av formen på vingene. Angrepsvinkelen har også betydning. Den brukes ved beregning av løftekraften når hastigheten og lufttettheten er kjent. Koeffisientens avhengighet av angrepsvinkelen vises tydelig under flytestene.

Om aerodynamiske lover

Når et fly er i bevegelse, hastigheten, andre egenskaperbevegelser endres, det samme gjør egenskapene til luftstrømmene som strømmer rundt den. Samtidig endres også strømningsspektrene. Dette er en ustø bevegelse.

For å forstå dette bedre, trengs forenklinger. Dette vil i stor grad forenkle produksjonen, og den tekniske verdien forblir den samme.

For det første er det best å vurdere jevn bevegelse. Dette betyr at luftstrømmene ikke endres over tid.

Det er aerodynamikk
Det er aerodynamikk

For det andre er det bedre å akseptere hypotesen om miljøets kontinuitet. Det vil si at luftens molekylære bevegelser ikke tas i betraktning. Luft betraktes som et uatskillelig medium med konstant tetthet.

For det tredje er det bedre å akseptere at luften ikke er tyktflytende. Faktisk er dens viskositet null, og det er ingen indre friksjonskrefter. Det vil si at grenselaget fjernes fra strømningsspekteret, det tas ikke hensyn til drag.

Kunnskap om de viktigste aerodynamiske lovene lar deg bygge matematiske modeller av hvordan et fly flys rundt av luftstrømmer. Den lar deg også beregne indikatoren for hovedkreftene, som avhenger av hvordan trykket er fordelt over flyet.

Hvordan flys et fly

Selvfølgelig, for at flyprosessen skal være trygg og komfortabel, vil ikke vinger og en motor alene være nok. Det er viktig å administrere en flertonnsmaskin. Og taksingsnøyaktighet under start og landing er veldig viktig.

For piloter regnes landing som et kontrollert fall. I prosessen er det en betydelig reduksjon i hastighet, og som et resultat mister bilen høyden. Det er viktig at hastighetenble valgt så nøyaktig som mulig for å sikre et jevnt fall. Det er dette som får chassiset til å berøre stripen mykt.

Utgitt chassis
Utgitt chassis

Å kontrollere et fly er fundament alt forskjellig fra å kjøre et bakkekjøretøy. Rattet er nødvendig for å vippe bilen opp og ned, for å skape en rulling. "Mot" betyr å klatre, og "bort" betyr å dykke. For å endre kurs må du trykke på pedalene, og deretter bruke rattet til å korrigere helningen. Denne manøveren på pilotspråket kalles en "sving" eller "sving".

For at maskinen skal kunne snu og stabilisere flyturen, er det en vertikal kjøl i halen på maskinen. Over den er "vinger", som er horisontale stabilisatorer. Det er takket være dem at flyet ikke går ned og ikke tar høyde spontant.

Heiser er plassert på stabilisatorene. For å muliggjøre motorkontroll ble det plassert spaker ved pilotsetene. Når flyet tar av, flyttes de fremover. Takeoff betyr maksimal skyvekraft. Det er nødvendig for at enheten skal få starthastighet.

Når en tung maskin setter seg ned, trekkes spakene inn. Dette er minimum skyvemodus.

Du kan se hvordan de bakre delene av de store vingene faller ned før landing. De kalles flaps og utfører en rekke oppgaver. Når flyet går ned, bremser de utvidede klaffene flyet. Dette hindrer henne i å akselerere.

Dette er klaffene
Dette er klaffene

Hvis flyet lander og hastigheten ikke er for høy,klaffer utfører oppgaven med å skape ekstra løft. Da tapes høyden ganske jevnt. Når bilen tar av, hjelper klaffene til å holde flyet i luften.

Konklusjon

Dermed er moderne fly ekte luftskip. De er automatiserte og pålitelige. Banene deres, hele flyturen egner seg til en ganske detaljert beregning.

Anbefalt: