Krídelká sú kormidlá rolovania. Ovládanie lietadla. Otváranie opony: ako piloti lietajú lietadlom "s jedným vľavo" Otočte lietadlá

Odpoveď od VOTRELEC[guru]
Bernouliho efekt - keď sa lietadlo pohybuje, rozreže atmosféru tejto planéty svojimi krídlami na dvojicu laminárnych prúdov, z ktorých jedno (spodné) je hustejšie a tlačí plavidlo nahor

Odpoveď od B a x p b[guru]
Ahoj!
Existuje taká koncepcia - aerodynamický vztlak (viď obr.), ktorý nastáva pri pohybe akéhokoľvek predmetu vo vzduchu, ak má tento predmet tvar, ktorý to uľahčuje (krídlo, trup...) - toto je človekom "odkukané" z príroda na letoch vtákov... Zároveň sa pod krídlom zvyšuje tlak a hustota vzduchu a nad krídlom klesajú, čo vytvára zdvíhaciu silu smerujúcu nahor. V súlade s tým, čím vyššia je rýchlosť objektu (v tomto prípade lietadla), tým je vztlak vyšší, a keď pri dostatočnej rýchlosti pohybu vzduchu bude vztlak väčší ako hmotnosť, lietadlo ide hore, je, "vzlieta", a ak je menej, potom lietadlo "klesá", v rovnováhe - let prebieha horizontálne. K letu lietadla, jeho pohybu, teda dochádza v dôsledku výkonu motora, ktorý tlačí lietadlo dopredu, čím vzniká vzdušná rýchlosť lietadla. V klzáku je takou silou, ktorá ho tlačí dopredu, hmotnosť samotného klzáku, čo spôsobí, že klzák „kĺzne“ po prúde vzduchu smerom nadol a pri absencii stúpavých prúdov (ktoré piloti vetroňov „hľadajú“), vetroň neúprosne klesá. Proces vzletu moderného lietadla je rozdelený do určitých etáp. Po prvé, vo východiskovej polohe, stojac na brzde, sú všetky motory zrýchlené na plný ťah. Po jeho dosiahnutí sa uvoľnia brzdy a lietadlo sa začne „rozbiehať“ po dráhe (pristávacej dráhe). Keď rýchlosť dosiahne takú rýchlosť, že ešte nie je neskoro zastaviť pred koncom pristávacej dráhy, potom je to moment „rozhodnutia“ (áno-nie) a ak sa urobí príslušné rozhodnutie, pokračuje buď vzlet (zrýchlenie). , alebo brzdenie začína na dráhe. Ak zrýchľovanie pokračuje, potom pri dosiahnutí rýchlosti vzduchu, pri ktorej aerodynamický vztlak začína prevyšovať vlastnú hmotnosť lietadla, lietadlo vzlietne z dráhy a už „letí“, začína naberať výšku. Vsetko dobre vam a kludne lette vzduchom, lebo ked jazdite po ceste v aute je pravdepodobnost smrti asi 100x vyssia ako ked letite vzduchom! Preto na výjazde na diaľnicu z jednej z amerických leteckých základní, kde sa testujú najnovšie typy nadzvukových lietadiel, už dlhé roky visí plagát: "Pilot! Pozor! Nebezpečenstvo! - Diaľnica vpredu!"
Všetko najlepšie.

Odpoveď od Mávať[guru]
rýchlosť prúdenia NAD krídlom je nižšia ako POD krídlom (dobre, profil krídla je tento) a ukazuje sa, že tlak vzduchu zhora je menší ako pod krídlom (Bernoulliho zákon). Tento tlak smeruje nahor a nazýva sa zdvih.
Aby sa vytvoril prúd cez krídlo, lietadlo sa rozptýli práve do tohto prúdu. A vrtuľník sa prevracia práve týmito krídlami – vytvára aj prúd. Tu.

Odpoveď od ScrAll[guru]
Zničenie horného povrchu krídla vedie k najhorším následkom ...
Spodný povrch je oveľa menej ovplyvnený.
Záver – krídlo funguje ako prísavka, respektíve vzduch nad krídlom.
Pozrite sa na vojenské lietadlá - všetko je zavesené pod krídlom a nič nad ...

Odpoveď od Yoslan na planétu Zem[guru]
Výborne Stas Sokolov ....
Len som nenapísal, kde sa nachádza Stop-Crane....)))

Človek vždy sníval o lietaní na oblohe. Pamätáte si príbeh Ikara a jeho syna? Toto je, samozrejme, len mýtus a ako to bolo v skutočnosti, sa nikdy nedozvieme, ale tento príbeh odhaľuje túžbu vznášať sa na oblohe naplno. Prvé pokusy vzlietnuť do neba sa robili s pomocou obrovského, ktorý je dnes skôr prostriedkom na romantické prechádzky po oblohe, potom sa objavila vzducholoď a s ňou neskôr lietadlá a helikoptéry. To, že sa dá letieť lietadlom na iný kontinent za 3 hodiny, už nie je prakticky pre nikoho novinkou alebo niečím nezvyčajným. Ale ako sa to stane? Prečo lietadlá lietajú a nepadajú?

Vysvetlenie z fyzikálneho hľadiska je celkom jednoduché, no v praxi ťažšie realizovateľné.

Po mnoho rokov sa robili rôzne experimenty na vytvorenie lietajúceho stroja, vzniklo veľa prototypov. Aby sme však pochopili, prečo lietadlá lietajú, stačí poznať druhý Newtonov zákon a vedieť ho reprodukovať v praxi. Teraz sa ľudia, či skôr inžinieri a vedci pokúšajú vytvoriť stroj, ktorý by letel kolosálnou rýchlosťou niekoľkonásobne vyššou ako rýchlosť zvuku. To znamená, že otázkou už nie je, ako lietadlá lietajú, ale ako ich prinútiť lietať rýchlejšie.

Dve veci na vzlet lietadla sú výkonné motory a správny dizajn krídel

Motory vytvárajú obrovský ťah, ktorý tlačí dopredu. To však nestačí, pretože musíte aj vyliezť a v tejto situácii sa ukazuje, že zatiaľ môžeme zrýchľovať iba po povrchu na obrovskú rýchlosť. Ďalším dôležitým bodom je tvar krídel a samotného tela lietadla. Sú to oni, ktorí vytvárajú zdvíhaciu silu. Krídla sú vyrobené tak, že vzduch pod nimi je pomalší ako nad nimi a v dôsledku toho sa ukazuje, že vzduch zospodu tlačí trup nahor a vzduch nad krídlom nie je schopný odolať tomuto efektu, keď lietadlo dosiahne určitú rýchlosť. Tomuto javu sa vo fyzike hovorí vztlak a na to, aby ste tomu porozumeli podrobnejšie, musíte mať trochu vedomostí o aerodynamike a ďalších súvisiacich zákonitostiach. Tieto znalosti však stačia na to, aby sme pochopili, prečo lietadlá lietajú.

Pristátie a vzlet – čo na to auto potrebuje?

Lietadlo potrebuje obrovskú dráhu, alebo skôr dlhú dráhu. Je to spôsobené tým, že na vzlet potrebuje predovšetkým získať určitú rýchlosť. Aby vztlaková sila začala pôsobiť, je potrebné zrýchliť lietadlo na takú rýchlosť, aby vzduch zo spodnej časti krídel začal zdvíhať konštrukciu smerom nahor. Otázka, prečo lietadlá lietajú nízko, sa týka práve tejto časti, keď auto vzlieta alebo pristáva. Nízky štart umožňuje lietadlu vyšplhať sa veľmi vysoko do neba a často to vidíme za jasného počasia – plánované lietadlá, ktoré za sebou zanechávajú bielu stopu, presúvajú ľudí z jedného bodu do druhého oveľa rýchlejšie, než sa to dá urobiť pomocou pozemnej alebo námornej dopravy.

Letecké palivo

Tiež sa pýtam, prečo lietadlá lietajú na petrolej. Áno, v zásade to tak je, ale faktom je, že niektoré typy zariadení používajú ako palivo obvyklý benzín a dokonca aj motorovú naftu.

Aká je však výhoda petroleja? Je ich viacero.

Prvú možno možno nazvať jej nákladmi. Je výrazne lacnejší ako benzín. Druhý dôvod možno nazvať jeho ľahkosťou v porovnaní s rovnakým benzínom. Taktiež petrolej má tendenciu horieť takpovediac hladko. V autách - osobných alebo nákladných autách - potrebujeme schopnosť náhle zapnúť a vypnúť motor, keď je lietadlo určené na naštartovanie a neustále udržiavať turbíny v pohybe pri danej rýchlosti po dlhú dobu, ak hovoríme o osobných lietadlách. Ľahké motorové lietadlá, ktoré nie sú určené na prepravu obrovského nákladu, ale väčšinou sa spájajú s vojenským priemyslom, poľnohospodárstvom a podobne (do takéhoto auta sa zmestia len dvaja ľudia), je malé a ovládateľné, a preto je benzín vhodné pre túto oblasť. Jeho explozívne spaľovanie je vhodné pre typ turbíny inštalovanej v ľahkých lietadlách.

Je vrtuľník konkurentom alebo priateľom lietadla?

Zaujímavým vynálezom ľudstva súvisiacim s pohybom vo vzdušnom priestore je helikoptéra. Oproti lietadlu má hlavnú výhodu – vertikálny štart a pristátie. Nevyžaduje obrovský akceleračný priestor a prečo lietadlá lietajú len z miest na to vybavených? Je to tak, potrebujete dostatočne dlhú a hladkú plochu. V opačnom prípade môže byť výsledok výsadby niekde na poli plný zničenia stroja a ešte horšie - ľudských obetí. Helikoptéra môže pristávať na streche budovy, ktorá je prispôsobená, na štadióne atď. Táto funkcia nie je dostupná pre lietadlo, hoci konštruktéri už pracujú na kombinácii výkonu s vertikálnym vzletom.

Pri pohľade na lietadlo letiace na oblohe sa často čudujeme, ako lietadlo vzlietne. Ako lieta? Lietadlo je predsa oveľa ťažšie ako vzduch.

Prečo vzducholoď stúpa

Vieme, že balóny a vzducholode sa dvíhajú do vzduchu Archimedova sila ... Archimedov zákon pre plyny hovorí: „ Na teleso ponorené do plynu pôsobí ako vztlaková sila rovnajúca sa gravitačnej sile plynu vytlačenej týmto telesom. ... Táto sila má opačný smer ako gravitačná sila. To znamená, že sila Archimeda smeruje nahor.

Ak sa gravitačná sila rovná sile Archimeda, potom je telo v rovnováhe. Ak je Archimedova sila väčšia ako gravitačná sila, telo stúpa vo vzduchu. Keďže balóny balónov a vzducholodí sú naplnené plynom, ktorý je ľahší ako vzduch, Archimedesova sila ich tlačí nahor. Archimedova sila je teda zdvíhacou silou pre lietadlá ľahšie ako vzduch.

Ale sila gravitácie lietadla výrazne prevyšuje silu Archimeda. Preto nemôže zdvihnúť lietadlo do vzduchu. Tak prečo to napokon vzlietne?

Zdvih krídla lietadla

Nárast vztlaku sa často pripisuje rozdielu statických tlakov prúdov vzduchu na hornom a dolnom povrchu krídla lietadla.

Uvažujme o zjednodušenej verzii vzhľadu zdvihu krídla, ktorý je umiestnený rovnobežne s prúdom vzduchu. Konštrukcia krídla je taká, že horná časť jeho profilu je konvexná. Prúdenie vzduchu okolo krídla je rozdelené na dva: horné a spodné. Rýchlosť podbehu zostáva prakticky nezmenená. Rýchlosť toho najvyššieho sa však zvyšuje, pretože musí za rovnaký čas prejsť dlhšiu vzdialenosť. Podľa Bernoulliho zákona platí, že čím vyšší je prietok, tým je v ňom nižší tlak. V dôsledku toho sa tlak nad krídlom zníži. Vzhľadom na rozdiel v týchto tlakoch, zdvíhacia sila, ktorý tlačí krídlo nahor a lietadlo stúpa spolu s ním. A čím väčší je tento rozdiel, tým väčšia je zdvíhacia sila.

Ale v tomto prípade nie je možné vysvetliť, prečo sa objaví zdvih, keď má profil krídla konkávne-konvexný alebo bikonvexný symetrický tvar. Koniec koncov, prúdy vzduchu tu prechádzajú rovnakou vzdialenosťou a neexistuje žiadny tlakový rozdiel.

V praxi je profil krídla lietadla v uhle k prúdeniu vzduchu. Tento uhol sa nazýva uhol nábehu ... A prúd vzduchu, ktorý sa zrazí so spodným povrchom takéhoto krídla, sa skosí a získa pohyb smerom nadol. Podľa zákon zachovania hybnosti na krídlo bude pôsobiť sila smerujúca opačným smerom, teda nahor.

Ale tento model, ktorý popisuje výskyt vztlaku, neberie do úvahy prúdenie okolo hornej plochy profilu krídla. Preto je v tomto prípade veľkosť zdvihu podhodnotená.

V skutočnosti je všetko oveľa komplikovanejšie. Vztlak krídla lietadla neexistuje ako nezávislá veličina. Toto je jedna z aerodynamických síl.

Prichádzajúci prúd vzduchu pôsobí na krídlo silou tzv plná aerodynamická sila ... A zdvíhacia sila je jednou zo zložiek tejto sily. Druhá zložka je ťahová sila. Celkový vektor aerodynamickej sily je súčtom vektorov vztlakovej sily a odporovej sily. Vektor zdvihu je nasmerovaný kolmo na vektor rýchlosti prúdenia vzduchu. A vektor sily čelného odporu je rovnobežný.

Celková aerodynamická sila je definovaná ako integrál tlaku okolo obrysu profilu krídla:

Y - zdvíhacia sila

R - ťah

dΩ - okraj profilu

R - hodnota tlaku okolo obrysu profilu krídla

n - normálne k profilu

Žukovského teorém

Ako vzniká krídlový vztlak ako prvý vysvetlil ruský vedec Nikolaj Jegorovič Žukovskij, ktorý je označovaný za otca ruského letectva. V roku 1904 sformuloval vetu o zdvíhacej sile telesa, ktoré je v rovinnom paralelnom prúdení ideálnej kvapaliny alebo plynu.

Zhukovsky predstavil koncept cirkulácie rýchlosti prúdenia, ktorý umožnil zohľadniť sklon prúdenia a získať presnejšiu hodnotu zdvíhacej sily.

Vztlaková sila nekonečného rozpätia krídla sa rovná súčinu hustoty plynu (kvapaliny), rýchlosti plynu (kvapaliny), cirkulácie rýchlosti prúdenia a dĺžky zvoleného segmentu krídla. Smer pôsobenia zdvíhacej sily sa získa otočením vektora rýchlosti prichádzajúceho prúdu v pravom uhle proti cirkulácii.

Zdvíhacia sila

Hustota média

Prietok v nekonečne

cirkulácia rýchlosti prúdenia (vektor je nasmerovaný kolmo na rovinu profilu krídla, smer vektora závisí od smeru cirkulácie),

Dĺžka segmentu krídla (kolmá na rovinu profilu).

Veľkosť vztlaku závisí od mnohých faktorov: uhol nábehu, hustota a rýchlosť prúdenia vzduchu, geometria krídla atď.

Žukovského teorém tvorí základ modernej teórie krídel.

Lietadlo môže vzlietnuť len vtedy, ak je vztlak väčší ako jeho hmotnosť. Rýchlosť rozvíja pomocou motorov. So zvyšujúcou sa rýchlosťou sa zvyšuje aj zdvíhacia sila. A lietadlo stúpa.

Ak sú zdvih a hmotnosť lietadla rovnaké, letí vodorovne. Letecké motory vytvárajú ťah - silu, ktorej smer sa zhoduje so smerom pohybu lietadla a je opačný ako smer odporu. Ťah tlačí lietadlo vzduchom. Pri vodorovnom lete konštantnou rýchlosťou sú ťah a odpor vyvážené. Ak zvýšite ťah, lietadlo začne zrýchľovať. Zvýši sa však aj odpor. A čoskoro budú opäť bilancovať. A lietadlo bude lietať konštantnou, ale vyššou rýchlosťou.

Ak sa rýchlosť zníži, zdvih sa zníži a lietadlo začne klesať.

Niektorí výskumníci mali bláznivé nápady – chceli lietať, ale prečo bol výsledok taký žalostný? Už dlho existujú pokusy pripevniť si krídla k sebe a ich mávaním vyletieť do neba ako vtáky. Ukázalo sa, že ľudská sila nestačí zdvihnúť sa na mávajúcich krídlach.

Prvými remeselníkmi boli prírodovedci z Číny. Informácie o nich sú zaznamenané v „Tsan-han-shu“ v prvom storočí nášho letopočtu. Ďalšia história je plná prípadov tohto druhu, ktoré sa vyskytli v Európe, Ázii a Rusku.

Prvé vedecké zdôvodnenie procesu letu dal Leonardo da Vinci v roku 1505. Všimol si, že vtáky nemusia mávať, môžu sa držať v pokojnom vzduchu. Z toho vedec usúdil, že let je možný, keď sa krídla pohybujú voči vzduchu, t.j. keď mávajú krídlami bez vetra alebo keď sú krídla nehybné.

Prečo lietadlo letí?

Vztlaková sila, ktorá pôsobí len pri vysokých rýchlostiach, pomáha udržať ho vo vzduchu. Špeciálna kontrakcia krídel umožňuje vytvorenie vztlaku. Vzduch, ktorý sa pohybuje nad a pod krídlom, prechádza zmenami. Nad krídlom je to riedke a pod krídlom áno. Vytvárajú sa dva vzdušné prúdy smerované vertikálne. Spodný prúd dvíha krídla, t.j. rovina a horná sa tlačí nahor. Ukazuje sa teda, že pri vysokých rýchlostiach sa vzduch pod lietadlom stáva pevným.

Takto sa realizuje vertikálny pohyb, ale čo spôsobuje, že sa lietadlo pohybuje horizontálne? - Motory! Vrtule akoby vŕtali cestu cez vzdušný priestor, čím prekonávali odpor vzduchu.

Vztlak teda prekoná gravitačnú silu a ťažná sila prekoná brzdnú silu a lietadlo letí.

Fyzikálne javy, ktoré sú základom riadenia letu

V lietadle všetko spočíva na rovnováhe vztlaku a gravitácie. Lietadlo letí rovno. Zvýšenie rýchlosti vzduchu zvýši vztlak a lietadlo bude stúpať. Na neutralizáciu tohto efektu musí pilot sklopiť nos lietadla.

Zníženie rýchlosti bude mať presne opačný efekt a pilot bude musieť zdvihnúť nos lietadla. Ak tak neurobíte, dôjde k zlyhaniu. Vzhľadom na vyššie uvedené úvahy existuje riziko havárie, keď lietadlo stratí výšku. Ak sa to stane blízko povrchu zeme, riziko je takmer 100%. Ak sa to stane vysoko nad zemou, pilot bude mať čas zvýšiť rýchlosť a nabrať výšku.

Lietadlo patrí k lietadlám ťažším ako vzduch. To znamená, že na jeho let sú potrebné určité podmienky, kombinácia presne vypočítaných faktorov. Let lietadla je výsledkom pôsobenia vztlaku, ku ktorému dochádza, keď vzduch prúdi smerom ku krídlu. Otáča sa pod presne vypočítaným uhlom a má aerodynamický tvar, vďaka čomu sa pri určitej rýchlosti začína pohybovať nahor, ako hovoria piloti - „stojí vo vzduchu“.

Motory zrýchľujú lietadlo a udržujú jeho rýchlosť. Tryskové pohonné látky tlačia lietadlo vpred kvôli spaľovaniu petroleja a prúdu plynov unikajúcom z trysky veľkou silou. Vrtuľové motory „ťahajú“ lietadlo so sebou.

Krídlo moderného lietadla je statická konštrukcia a samo o sebe nemôže vytvárať vztlak. Schopnosť zdvihnúť viactonové vozidlo do vzduchu nastáva až po doprednom pohybe (zrýchlení) lietadla pomocou elektrocentrály. V tomto prípade krídlo umiestnené v ostrom uhle k smeru prúdenia vzduchu vytvára iný tlak: bude menej nad železnou doskou a viac pod produktom. Je to tlakový rozdiel, ktorý spôsobuje aerodynamickú silu, ktorá prispieva k stúpaniu.

Výťah lietadla pozostáva z nasledujúcich faktorov:

1. Uhol nábehu
2. Nesymetrický profil krídla

Sklon kovovej platne (krídla) voči prúdu vzduchu sa nazýva uhol nábehu. Zvyčajne pri zdvíhaní lietadla uvedená hodnota nepresahuje 3-5°, čo je dostatočné na vzlet väčšiny modelov lietadiel. Faktom je, že dizajn krídel prešiel od vzniku prvého lietadla veľkými zmenami a dnes ide o asymetrický profil s vypuklejším vrchným plechom. Spodná vrstva produktu sa vyznačuje plochým povrchom pre prakticky neobmedzené prúdenie vzduchu.

zaujímavé:

Prečo je prach čierny na bielom pozadí a biely na čiernom pozadí?

Schematicky proces generovania vztlaku vyzerá takto: horné prúdy vzduchu musia prejsť väčšiu vzdialenosť (kvôli konvexnému tvaru krídla) ako spodné, pričom množstvo vzduchu za platňou by malo zostať rovnaké. V dôsledku toho sa horné pramienky budú pohybovať rýchlejšie, čím sa vytvorí oblasť zníženého tlaku podľa Bernoulliho rovnice. Priamy rozdiel tlaku nad a pod krídlom, spojený s činnosťou motorov, pomáha lietadlu získať potrebnú výšku. Malo by sa pamätať na to, že hodnota uhla nábehu by nemala prekročiť kritickú značku, inak zdvih klesne.

Krídla a motory nestačia na kontrolovaný, bezpečný a pohodlný let. Lietadlo je potrebné riadiť, pričom pri pristávaní je najviac potrebné presné ovládanie. Piloti nazývajú riadené pristátie pádom – rýchlosť lietadla sa zníži tak, že začne strácať výšku. Pri určitej rýchlosti môže byť tento pád veľmi hladký, výsledkom čoho je jemný dotyk kolies podvozku s pásom.

Ovládanie lietadla je úplne iné ako riadenie auta. Pilotov volant je navrhnutý tak, aby sa vychyľoval nahor a nadol a vytváral rolu. „Na seba“ je stúpanie. „Od seba“ je zostup, ponor. Aby ste mohli zatočiť, zmeniť kurz, musíte stlačiť jeden z pedálov a nakloniť lietadlo v smere zákruty volantom ... Mimochodom, v jazyku pilotov sa tomu hovorí „otočka“, resp. „otočte sa“.

Na otáčanie a stabilizáciu letu je v chvoste lietadla umiestnený vertikálny kýl. A malé „krídla“ pod a nad ním sú horizontálne stabilizátory, ktoré neumožňujú obrovskému stroju nekontrolovateľne stúpať a klesať. Na stabilizátoroch na ovládanie sú pohyblivé roviny - výťahy.

zaujímavé:

Prečo magnet priťahuje? Popis, foto a video

Na ovládanie motorov sú medzi sedadlami pilotov páčky – pri vzlete sú posunuté úplne dopredu, na maximálny ťah, to je režim vzletu potrebný na získanie vzletovej rýchlosti. Pri pristávaní sa páky stiahnu úplne dozadu – do režimu minimálneho ťahu.

Mnoho cestujúcich so záujmom sleduje, ako zadná časť obrovského krídla pred pristátím náhle klesá. Ide o klapky, „mechanizáciu krídla“, ktorá plní niekoľko úloh. Pri klesaní plne vysunutá mechanizácia spomaľuje lietadlo, aby sa zabránilo jeho nadmernému zrýchleniu. Pri pristávaní, keď je rýchlosť veľmi nízka, vytvárajú klapky dodatočný zdvih pre hladkú stratu výšky. Počas vzletu pomáhajú hlavnému krídlu udržať lietadlo vo vzduchu.

Čoho sa pri lete netreba báť?

Momentov letu, ktoré môžu pasažiera vydesiť, je niekoľko - sú to turbulencie, prechod cez mraky a jasne viditeľné kmity krídlových konzol. Ale to nie je vôbec nebezpečné - konštrukcia lietadla je navrhnutá pre enormné zaťaženie, oveľa väčšie ako tie, ktoré vznikajú pri "hrboľatosti". Trasenie konzol by sa malo brať pokojne - to je prípustná flexibilita dizajnu a let v oblakoch zabezpečujú prístroje.