Sebenarnya, ia seperti keajaiban. Mesin bersayap seberat puluhan bahkan ratusan tan, mengatasi graviti, mudah melambung dan melambung tinggi di langit seperti burung. Apa kekuatan yang membuatnya tetap di udara?
Arahan
Langkah 1
Sedikit sejarah
Pada tahun 1738, saintis Switzerland Daniel Bernoulli mengembangkan undang-undang yang dinamai namanya. Menurut undang-undang ini, dengan peningkatan laju aliran cairan atau gas, tekanan statis di dalamnya berkurang dan sebaliknya, dengan penurunan kecepatan, itu meningkat.
Pada tahun 1904, saintis Rusia N. E. Zhukovsky mengembangkan teorema mengenai daya angkat yang bertindak pada badan dalam aliran gas atau cecair selari satah. Menurut teorema ini, badan (sayap) yang terletak di medium bergerak atau gas bergerak dikenakan daya angkat, yang nilainya bergantung pada parameter medium dan badan. Hasil utama kerja Zhukovsky adalah formula untuk pekali angkat.
Langkah 2
Mengangkat daya
Profil sayap kapal terbang tidak simetri, bahagian atasnya lebih cembung daripada bahagian bawah. Semasa pesawat bergerak, kelajuan aliran udara yang melintas dari bahagian atas sayap lebih tinggi daripada kelajuan aliran yang mengalir dari bawah. Akibatnya (menurut teorema Bernoulli) tekanan udara di bawah sayap pesawat menjadi lebih tinggi daripada tekanan di atas sayap. Kerana perbezaan tekanan ini, daya angkat (Y) muncul, mendorong sayap ke atas. Nilainya adalah:
Y = Cy * p * V² * S / 2, di mana:
- Cy - pekali peningkatan;
- p ialah ketumpatan medium (udara) dalam kg / m³;
- S - kawasan dalam m²;
- V ialah halaju aliran dalam m / s.
Langkah 3
Di bawah pengaruh kekuatan yang berbeza
Beberapa kekuatan bertindak pada pesawat yang bergerak di ruang udara:
- daya tuju enjin (baling-baling atau jet) mendorong pesawat ke hadapan;
- rintangan frontal diarahkan ke belakang;
- daya graviti Bumi (berat pesawat), diarahkan ke bawah;
- angkat menolak pesawat ke atas.
Nilai angkat dan seret bergantung pada bentuk sayap, sudut serangan (sudut di mana aliran memenuhi sayap) dan ketumpatan aliran udara. Yang terakhir, pada gilirannya, bergantung pada kelajuan pesawat dan tekanan udara atmosfera.
Langkah 4
Ketika pesawat mempercepat dan kelajuannya meningkat, lift meningkat. Sebaik sahaja melebihi berat pesawat, kapal terbang turun ke atas. Apabila pesawat bergerak secara mendatar dengan kelajuan tetap, semua daya seimbang, hasilnya (kekuatan total) adalah sifar
Bentuk sayap dipilih sedemikian rupa sehingga seretan serendah mungkin dan angkat setinggi mungkin. Lift dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kelajuan perjalanan dan kawasan sayap. Semakin tinggi kelajuan pergerakan, semakin kecil kawasan sayap dan sebaliknya.
