Yükseltme formülü. Uçaklar neden uçar? aerodinamik yasaları

İçindekiler:

Yükseltme formülü. Uçaklar neden uçar? aerodinamik yasaları
Yükseltme formülü. Uçaklar neden uçar? aerodinamik yasaları
Anonim

Uçak, havadan birçok kez daha ağır olan bir uçaktır. Uçabilmesi için birkaç koşulun bir kombinasyonu gereklidir. Doğru hücum açısını birçok farklı faktörle birleştirmek önemlidir.

Neden uçuyor

Aslında, bir uçağın uçuşu, uçak üzerindeki çeşitli kuvvetlerin etkisinin sonucudur. Uçağa etki eden kuvvetler, hava akımları kanatlara doğru hareket ettiğinde ortaya çıkar. Belli bir açıyla döndürülürler. Ek olarak, her zaman özel bir aerodinamik şekle sahiptirler. Bu sayede "havaya kalkarlar."

Hava akımı
Hava akımı

Süreç, uçağın yüksekliğinden etkilenir ve motorları hızlanır. Yanan gazyağı, büyük bir güçle patlayan gazın salınmasına neden olur. Vidalı motorlar uçağı yukarı kaldırır.

Kömür hakkında

19. yüzyılda bile araştırmacılar uygun bir hücum açısının 2-9 derecelik bir gösterge olduğunu kanıtladılar. Daha az olduğu ortaya çıkarsa, o zaman çok az direnç olacaktır. Aynı zamanda asansör hesaplamaları rakamın küçük olacağını gösteriyor.

Açının daha dik olduğu ortaya çıkarsa, dirençbüyük ve bu kanatları yelkenlere dönüştürecek.

Bir uçaktaki en önemli kriterlerden biri, kaldırmanın sürüklemeye oranıdır. Bu aerodinamik kalitedir ve ne kadar büyükse, uçağın uçmak için o kadar az enerjiye ihtiyacı olacaktır.

Asansör hakkında

Kaldırma kuvveti aerodinamik kuvvetin bir bileşenidir, akışta uçağın hareket vektörüne diktir ve aracın etrafındaki akışın asimetrik olması nedeniyle oluşur. Kaldırma formülü şuna benzer.

Bu formül
Bu formül

Yükseliş nasıl oluşturulur

Mevcut uçaklarda kanatlar statik bir yapıdır. Kendi kendine asansör oluşturmayacaktır. Uçağa tırmanmak için kademeli hızlanma nedeniyle ağır bir makineyi yukarı kaldırmak mümkündür. Bu durumda akışa dar bir açıyla yerleştirilen kanatlar farklı bir basınç oluşturur. Yapının üzerinde küçülür ve altında artar.

Ve basınç farkı sayesinde aslında aerodinamik bir kuvvet var, yükseklik kazanılıyor. Kaldırma kuvveti formülünde hangi göstergeler temsil edilmektedir? Asimetrik kanat profili kullanılmıştır. Şu anda, hücum açısı 3-5 dereceyi geçmiyor. Ve bu, modern uçakların havalanması için yeterlidir.

hücum açısı
hücum açısı

İlk uçağın yaratılmasından bu yana tasarımları büyük ölçüde değişti. Şu anda kanatlar asimetrik bir profile sahiptir, üst sacları dışbükeydir.

Yapının alt tabakaları eşittir. için yapılmışBöylece hava herhangi bir engel olmadan akar. Aslında, pratikte kaldırma formülü şu şekilde uygulanır: üst hava akımları, kanatların şişkinliği nedeniyle alt olanlara göre uzun bir yol kat eder. Ve plakanın arkasındaki hava aynı miktarda kalır. Sonuç olarak, üst hava akışı daha hızlı hareket eder ve daha düşük basınçlı bir alan vardır.

Kanatların üstündeki ve altındaki basınç farkı, motorların çalışmasıyla birlikte istenilen yüksekliğe tırmanmaya yol açar. Hücum açısının normal olması önemlidir. Aksi takdirde, asansör düşecektir.

Aracın hızı ne kadar yüksek olursa, kaldırma formülüne göre kaldırma kuvveti o kadar yüksek olur. Hız kütleye eşitse, uçak yatay bir yöne gider. Hız, uçak motorlarının çalışmasıyla yaratılır. Ve kanat üzerindeki basınç düştüyse, çıplak gözle hemen görülebilir.

O uçar
O uçar

Uçak aniden manevra yaparsa, kanadın üzerinde beyaz bir jet belirir. Bu, basıncın düşmesi nedeniyle oluşan su buharının yoğuşmasıdır.

Oranlar hakkında

Kaldırma katsayısı boyutsuz bir niceliktir. Doğrudan kanatların şekline bağlıdır. Hücum açısı da önemli. Hız ve hava yoğunluğu bilindiğinde kaldırma kuvveti hesaplanırken kullanılır. Katsayının hücum açısına bağımlılığı, uçuş testleri sırasında açıkça gösterilir.

Aerodinamik yasalar hakkında

Bir uçak hareket ederken, hızı, diğer özelliklerietrafında akan hava akımlarının özellikleri gibi hareketler de değişir. Aynı zamanda akış spektrumları da değişir. Bu kararsız bir hareket.

Bunu daha iyi anlamak için basitleştirmelere ihtiyaç var. Bu, çıktıyı büyük ölçüde basitleştirecek ve mühendislik değeri aynı kalacaktır.

İlk olarak, sabit hareketi düşünmek en iyisidir. Bu, hava akımlarının zamanla değişmeyeceği anlamına gelir.

bu aerodinamik
bu aerodinamik

İkincisi, çevrenin sürekliliği hipotezini kabul etmek daha iyidir. Yani havanın moleküler hareketleri hesaba katılmaz. Hava, sabit yoğunluğa sahip ayrılmaz bir ortam olarak kabul edilir.

Üçüncüsü, havanın viskoz olmadığını kabul etmek daha iyidir. Aslında viskozitesi sıfırdır ve iç sürtünme kuvveti yoktur. Yani sınır tabaka akış spektrumundan çıkarılır, sürüklenme hesaba katılmaz.

Ana aerodinamik yasaların bilgisi, bir uçağın hava akımları tarafından nasıl uçtuğuna dair matematiksel modeller oluşturmanıza olanak tanır. Ayrıca, basıncın uçak üzerinde nasıl dağıldığına bağlı olarak ana kuvvetlerin göstergesini hesaplamanıza da olanak tanır.

Uçak nasıl uçulur

Elbette uçuş sürecinin güvenli ve konforlu olması için kanatlar ve bir motor tek başına yeterli olmayacaktır. Çok tonlu bir makineyi yönetmek önemlidir. Kalkış ve iniş sırasında taksi doğruluğu çok önemlidir.

Pilotlar için iniş kontrollü bir düşüş olarak kabul edilir. Sürecinde hızda önemli bir düşüş var ve sonuç olarak araba yükseklik kaybediyor. önemli olan hızyumuşak bir düşüş sağlamak için mümkün olduğunca hassas bir şekilde seçildi. Şasinin şeride yumuşak bir şekilde dokunmasına neden olan şey budur.

Serbest bırakılan şasi
Serbest bırakılan şasi

Bir uçağı kontrol etmek, bir kara aracını kullanmaktan temel olarak farklıdır. Bir yuvarlanma oluşturmak için arabayı yukarı ve aşağı eğmek için direksiyon simidi gereklidir. "Doğru" tırmanmak, "uzak" ise dalmak anlamına gelir. Rotayı değiştirmek için pedallara basmanız ve ardından eğimi düzeltmek için direksiyon simidini kullanmanız gerekir. Pilotların dilinde bu manevraya "dönüş" veya "dönüş" denir.

Makinenin dönmesini ve uçuşu stabilize etmesini sağlamak için makinenin kuyruğunda dikey bir salma vardır. Üstünde yatay dengeleyici olan "kanatlar" vardır. Uçağın alçalmaması ve kendiliğinden irtifa kazanmaması onların sayesindedir.

Asansörler stabilizatörlerin üzerine yerleştirilir. Motor kontrolünü mümkün kılmak için pilotların koltuklarına kollar yerleştirildi. Uçak havalandığında ileri doğru hareket ederler. Kalkış maksimum itme anlamına gelir. Cihazın kalkış hızı kazanması için gereklidir.

Ağır bir makine oturduğunda, kollar geri çekilir. Bu, minimum itme modudur.

İniş yapmadan önce büyük kanatların arka kısımlarının nasıl düştüğünü izleyebilirsiniz. Kanatlar olarak adlandırılırlar ve bir dizi görevi yerine getirirler. Uçak alçaldıkça, uzatılan kanatlar uçağı yavaşlatır. Bu onun hızlanmasını engelliyor.

kanatçıklar bunlar
kanatçıklar bunlar

Uçak iniyorsa ve hız çok yüksek değilse,kanatlar ek kaldırma oluşturma görevini yerine getirir. Sonra yükseklik oldukça düzgün bir şekilde kaybolur. Araba havalanırken kanatçıklar uçağın havada kalmasına yardımcı olur.

Sonuç

Böylece modern uçaklar gerçek hava gemileridir. Otomatik ve güvenilirdirler. Yörüngeleri, tüm uçuş oldukça ayrıntılı bir hesaplamaya izin veriyor.

Önerilen: