Um avião é uma aeronave que é muitas vezes mais pesada que o ar. Para que ele voe, é necessária uma combinação de várias condições. É importante combinar o ângulo de ataque correto com muitos fatores diferentes.
Por que ele voa
Na verdade, o voo de uma aeronave é resultado da ação de diversas forças sobre a aeronave. As forças que atuam na aeronave surgem quando as correntes de ar se movem em direção às asas. Eles são girados em um determinado ângulo. Além disso, eles sempre têm uma forma aerodinâmica especial. Graças a isso, eles "se levantam no ar."
O processo é afetado pela altitude da aeronave, e seus motores aceleram. Queimando, o querosene provoca a liberação de gás, que irrompe com muita força. Os motores de parafuso levantam a aeronave.
Sobre carvão
Mesmo no século 19, os pesquisadores provaram que um ângulo de ataque adequado é um indicador de 2-9 graus. Se for menor, haverá pouca resistência. Ao mesmo tempo, os cálculos de sustentação mostram que a figura será pequena.
Se o ângulo for mais acentuado, a resistência se tornarágrande, e isso transformará as asas em velas.
Um dos critérios mais importantes em um avião é a relação entre sustentação e arrasto. Esta é a qualidade aerodinâmica, e quanto maior ela for, menos energia a aeronave precisará para voar.
Sobre o levantamento
A força de sustentação é uma componente da força aerodinâmica, é perpendicular ao vetor de movimento da aeronave no escoamento e ocorre devido ao fato do escoamento ao redor do veículo ser assimétrico. A fórmula de elevação é assim.
Como a sustentação é gerada
Nas aeronaves atuais, as asas são uma estrutura estática. Não criará sustentação por si só. Levantar uma máquina pesada é possível devido à aceleração gradual para subir a aeronave. Neste caso, as asas, que são colocadas em ângulo agudo com o fluxo, formam uma pressão diferente. Fica menor acima da estrutura e aumenta abaixo dela.
E graças à diferença de pressão, de fato, há uma força aerodinâmica, a altura é ganha. Quais indicadores estão representados na fórmula da força de sustentação? Um perfil de asa assimétrico é usado. No momento, o ângulo de ataque não excede 3-5 graus. E isso é o suficiente para as aeronaves modernas decolarem.
Desde a criação da primeira aeronave, seu design foi amplamente alterado. No momento, as asas têm um perfil assimétrico, sua chapa metálica superior é convexa.
As folhas inferiores da estrutura são pares. É feito parapara que o ar flua sem quaisquer obstáculos. De fato, a fórmula de sustentação na prática é implementada desta maneira: as correntes de ar superiores percorrem um longo caminho devido à protuberância das asas em comparação com as inferiores. E o ar atrás da placa permanece na mesma quantidade. Como resultado, o fluxo de ar superior se move mais rápido e há uma área com pressão mais baixa.
A diferença de pressão acima e abaixo das asas, juntamente com o funcionamento dos motores, leva à subida até a altura desejada. É importante que o ângulo de ataque seja normal. Caso contrário, a sustentação cairá.
Quanto maior a velocidade do veículo, maior a força de sustentação, de acordo com a fórmula de sustentação. Se a velocidade for igual à massa, a aeronave vai na direção horizontal. A velocidade é criada pela operação dos motores das aeronaves. E se a pressão sobre a asa caiu, pode ser vista imediatamente a olho nu.
Se o avião manobrar repentinamente, um jato branco aparecerá acima da asa. Este é o condensado de vapor de água, que se forma devido ao fato de que a pressão cai.
Sobre probabilidades
O coeficiente de sustentação é uma grandeza adimensional. Depende diretamente da forma das asas. O ângulo de ataque também importa. É usado no cálculo da força de elevação quando a velocidade e a densidade do ar são conhecidas. A dependência do coeficiente do ângulo de ataque é claramente exibida durante os testes de voo.
Sobre as leis aerodinâmicas
Quando uma aeronave está em movimento, sua velocidade, outras característicasos movimentos mudam, assim como as características das correntes de ar que fluem ao seu redor. Ao mesmo tempo, os espectros de fluxo também mudam. Este é um movimento instável.
Para entender melhor, são necessárias simplificações. Isso simplificará bastante a saída e o valor de engenharia permanecerá o mesmo.
Primeiro, é melhor considerar o movimento constante. Isso significa que as correntes de ar não mudarão com o tempo.
Em segundo lugar, é melhor aceitar a hipótese da continuidade do ambiente. Ou seja, os movimentos moleculares do ar não são levados em consideração. O ar é considerado um meio inseparável com densidade constante.
Terceiro, é melhor aceitar que o ar não é viscoso. De fato, sua viscosidade é zero e não há forças de atrito internas. Ou seja, a camada limite é removida do espectro de fluxo, o arrasto não é levado em consideração.
O conhecimento das principais leis aerodinâmicas permite construir modelos matemáticos de como uma aeronave é movida por correntes de ar. Também permite calcular o indicador das forças principais, que dependem de como a pressão é distribuída sobre a aeronave.
Como um avião voa
Claro, para que o processo de voo seja seguro e confortável, as asas e um motor sozinhos não serão suficientes. É importante gerenciar uma máquina de várias toneladas. E a precisão do taxiamento durante a decolagem e o pouso é muito importante.
Para pilotos, o pouso é considerado uma queda controlada. Em seu processo, há uma diminuição significativa da velocidade e, como resultado, o carro perde altura. É importante que a velocidadefoi selecionado com a maior precisão possível para garantir uma queda suave. Isso é o que faz com que o chassi toque a tira suavemente.
Controlar uma aeronave é fundamentalmente diferente de dirigir um veículo terrestre. O volante é necessário para inclinar o carro para cima e para baixo, para criar um rolamento. "Toward" significa escalar, e "away" significa mergulhar. Para mudar de rumo, você precisa pressionar os pedais e usar o volante para corrigir a inclinação. Esta manobra na linguagem dos pilotos é chamada de "turn" ou "turn".
Para permitir que a máquina gire e estabilize o vôo, há uma quilha vertical na cauda da máquina. Acima dele estão as "asas", que são estabilizadores horizontais. É graças a eles que o avião não desce e não ganha altitude espontaneamente.
Elevadores são colocados nos estabilizadores. Para possibilitar o controle do motor, foram colocadas alavancas nos assentos dos pilotos. Quando o avião decola, eles são movidos para a frente. Decolagem significa empuxo máximo. É necessário para que o dispositivo ganhe velocidade de decolagem.
Quando uma máquina pesada fica parada, as alavancas são retraídas. Este é o modo de impulso mínimo.
Você pode observar como antes do pouso, as partes traseiras das asas grandes caem. Eles são chamados de abas e executam uma série de tarefas. À medida que o avião desce, os flaps estendidos diminuem a velocidade da aeronave. Isso impede que ela acelere.
Se o avião estiver pousando e a velocidade não for muito alta,as abas executam a tarefa de criar sustentação adicional. Então a altura é perdida de forma bastante suave. À medida que o carro decola, os flaps ajudam a manter o avião no ar.
Conclusão
Assim, aeronaves modernas são dirigíveis reais. Eles são automatizados e confiáveis. Suas trajetórias, todo o voo se presta a um cálculo bastante detalhado.
