Почему самолеты летают? Как летает самолет физика


Почему самолеты летают?

Самолет – это летательный аппарат, имеющий массу больше массы воздуха, и подъемную силу, созданную по аэродинамическому принципу (отбрасывание вниз части воздуха за счет обтекания крыла). Подъемная сила - это и есть ответ на вопрос о том, почему самолеты летают. Ее создают несущие поверхности (в основном, крылья) при движении навстречу воздушному потоку самолета, развивающего скорость при помощи силовой установки или турбины. За счет силовой установки, создающей силу тяги, самолет способен преодолевать сопротивление воздуха.

Самолеты летают по законам физики

В основе аэродинамики как науки заложена теорема Николая Егоровича Жуковского, выдающегося русского ученого, основателя аэродинамики, которая была сформулирована еще в 1904 году. Спустя год, в ноябре 1905 года Жуковский изложил свою теорию создания подъемной силы крыла летательного аппарата на заседании Математического общества.

Для того чтобы подъемная сила смогла поднять в воздух современный самолет, даже весом в десятки тонн, его крыло должно иметь достаточную площадь. На подъемную силу крыла влияет множество параметров, таких как профиль, площадь, форма крыла в плане, угол атаки, скорость и плотность воздушного потока. Каждый самолет имеет свою минимальную скорость, при которой он может взлетать и лететь, не падая. Так, минимальная скорость современных пассажирских самолетов находится в пределах от 180 до 250 км/ч.

Почему самолеты летают с разной скоростью?

От требуемой скорости самолета зависит и его размер. Площадь крыльев медленных транспортных самолетов должна быть достаточно большой, так как подъемная сила крыла и скорость, развиваемая самолетом, прямо пропорциональны. Большая площадь крыльев у медленных самолетов обусловлена тем, что при достаточно малых скоростях подъемная сила невелика.

Скоростные самолеты, как правило, имеют гораздо меньшие по размерам крылья, обладающие при этом достаточной подъемной силой. Чем меньше плотность воздуха, тем меньшей становится подъемная сила крыла, поэтому на большой высоте скорость самолета должна быть выше, чем при полете на малой высоте.

Почему самолеты летают так высоко?

Высота полета современных реактивных самолето

elhow.ru

ГЛАВА 4 Принцип полета самолета | Часть первая ВСЕ ОБ АВИАЦИИ  |  Читать онлайн, без регистрации

ГЛАВА 4 Принцип полета самолета

Люди всегда стремились летать. Более 100 лет назад, братьям Райт удалось осуществить эту мечту. Полет на первых самолетах был действительно опасным мероприятием, однако с течением времени безопасность полетов в мире существенно улучшалась из года в год.

На сегодняшний день из 48 000 000 коммерческих рейсов в год во всем мире, происшествиями заканчиваются около 28 (!). Только 5–10 авиакатастроф в год оканчиваются человеческими жертвами.

И это из 48 000 000 рейсов! Такие потрясающие показатели стали возможными благодаря неустанной работе сотен тысяч людей и организаций: конструкторов воздушных судов, производителей самолетов, летчиков-испытателей, производителей электронных систем навигации, диспетчеров, разработчиков летных тренажеров и многих других. Сегодня авиация является одним из самых безопасных процессов жизнедеятельности, хоть и не абсолютно безопасным.

Для повышения уровня вашего спокойствия на борту мне представляется необходимым донести до вас принцип полета самолета. Действительно, понимая, что самолет летает в полном соответствии с законами природы, а не вопреки им, многим становится гораздо спокойнее. Людям, испытывающим страх перед полетом, свойственно следующее мышление: «Я не понимаю, как эта махина летает. Мне не кажется надежным и безопасным “болтаться” на высоте 10 000 метров, когда под тобой пустота, и зависеть от малейшего каприза двигателя». На самом же деле самолет летает не вопреки, а благодаря законам природы и в полной гармонии с ними.

Понаблюдайте за птицами: даже не совершая взмахов крыльями, они могут парить в воздухе достаточно продолжительное время, а не падают камнем вниз, верно? Тогда почему, по вашему мнению, самолет якобы зависит от «каприза» двигателя? Почему, согласно распространенному заблуждению аэрофобов, самолет неминуемо должен упасть, случись, не дай бог, что с двигателем или с какой-либо другой системой?

Принцип, благодаря которому самолет держится в воздухе таков: при прохождении самолета через поток воздуха на скорости, давление под самолетом всегда будет выше, чем давление над ним. То есть, под самолетом образуется «подушка» из воздуха, точнее газа под высоким давлением. Чем выше скорость, – тем больше разница в давлении, тем «толще» наша «подушка».

Во время полета на самолет действуют 4 основные силы, уравновешивающие друг друга. Это тяга, сопротивление, вес и подъемная сила. Чем больше вес, тем большая подъемная сила необходима самолету.

Подъемная сила образуется согласно теореме Берноулли. Не имея желания вводить читателей в глубины физики и аэродинамики, можно упростить теорему Берноулли и представить ее в следующем виде:

L = 12 S V2где:L = подъемная сила (или «толщина подушки»)12 – плотность воздухаS – площадь аэродинамической поверхностиV – скорость

Отсюда:

подъемная сила образуется, если есть плотность воздуха, аэродинамическая поверхность (например, крыло) и скорость. Чем больше скорости и чем больше площадь крыла, тем больше подъемной силы. Вот почему у больших, тяжелых самолетов делают большие крылья и им нужна большая скорость для взлета.

Для лучшего понимания этого закона попробуйте при езде на машине выставить в открытое окно руку, ладонью вниз и под углом примерно 45 градусов вверх. Что произойдет? Верно, поток воздуха будет поднимать вашу руку вверх, точно так же, как он поднимает самолет, так как давление под рукой будет выше, чем давление над рукой. Обязательно проведите этот эксперимент и в течении нескольких минут, почувствуйте «упругость» воздуха. Ваша рука – «миникрыло», или, выражаясь более научно – аэродинамическая поверхность.

Такими аэродинамическими поверхностями являются большинство частей самолета: это и крылья, и фюзеляж, и рули высоты и даже… выпущенные шасси.

Таким образом,пока у самолета есть крылья и скорость – он может «парить» в воздухе точно так же, как птица.

Одно из самых распространенных заблуждений людей, испытывающих страх перед полетом, состоит в том, что если двигатель выйдет из строя – то самолет камнем упадет вниз! Понимая основной принцип полета, вы теперь знаете, что этого не произойдет. Во-первых, у самолета есть еще как минимум один двигатель, используя который, самолет может долететь до пункта назначения и вернуться обратно. Во-вторых, даже при отказе двух двигателей сразу (что случается во всей огромной системе под названием «мировая авиация» крайне редко, в среднем один раз в 7–8 лет) самолет имеет достаточно высоты и скорости, чтобы планировать около 40–45 минут с круизной высоты. За это время воздушное судно вполне может достичь ближайшего аэродрома и совершить посадку. Даже если редчайший отказ всех двигателей случится вдалеке от аэропортов, самолет с большой долей вероятности сможет спланировать и приводниться, сесть на поле или на другой ровный участок.

Самолет просто физически не может упасть вниз с круизной высоты.

Самолет в воздухе сравним с мухой в банке со сгущенным молоком – сгущенка плотно держит муху, не давая ей упасть на дно.

Точно так же разница в давлении надежно держит самолет в воздухе. Единственный вариант заставить самолет неуправляемо падать – это ввести его в так называемый штопор, а для этого нужно приложить не меньше усилий, чем для прыжка с Останкинской башни. Случайно самолет в штопоре оказаться не может. И как доказательство, факт – за последние 30 лет такое произошло лишь однажды.

Забегая вперед, скажу, что большинство самолетов, приступая к снижению с эшелона перед посадкой, используют режим двигателей именуемый «малый газ», не создающий тяги. То есть, практически каждый самолет перед посадкой планирует около получаса, не используя тяги двигателей. Тот шум, которые пассажиры слышат в салоне самолета, есть не что иное, как холостой режим их работы, сравнимый с работой двигателя автомобиля на нейтральной передаче.

Запомните – полет столь же естественен для самолета, как для человека – земное притяжение. Полет происходит в полной гармонии с законами природы и благодаря им. То, что вам КАЖЕТСЯ неестественным и ненадежным – вам только КАЖЕТСЯ. А согласитесь, между тем, что кажется, и тем, как обстоят дела на самом деле, – зачастую расстояние велико.

velib.com

Почему самолёт летает? | Наука и жизнь

Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума. Н. Е. Жуковский

Фото И. Дмитриева.

Рис. 1. При взаимодействии плоской пластины с потоком воздуха возникают подъёмная сила и сила сопротивления.

Рис. 2. При обтекании потоком воздуха выгнутого крыла давление на его нижней поверхности будет выше, чем на верхней. Разница в давлениях даёт подъёмную силу.

Рис. 3. Отклоняя ручку управления, лётчик изменяет форму руля высоты (1—3) и крыльев (4—6).

Рис. 4. Руль направления отклоняют педалями.

Вы когда-нибудь летали? Не на самолёте, не на вертолёте, не на воздушном шаре, а сами — как птица? Не приходилось? И мне не довелось. Впрочем, насколько я знаю, это не удалось никому.

Почему же человек не смог этого сделать, ведь кажется, нужно лишь скопировать крылья птицы, прикрепить их к рукам и, подражая пернатым, взмыть в поднебесье. Но не тут-то было. Оказалось, что человеку не хватает сил, чтобы поднять себя в воздух на машущих крыльях. Рассказами о таких попытках пестрят летописи всех народов, от древнекитайских и арабских (первое упоминание содержится в китайской хронике «Цаньханьшу», написанной ещё в I в. н.э.) до европейских и русских. Мастера в разных странах использовали для изготовления крыльев слюду, тонкие прутья, кожу, перья, но полететь так никому и не удалось.

В 1505 году великий Леонардо да Винчи писал: «… когда птица находится в ветре, она может держаться в нём без взмахов крыльями, ибо ту же роль, которую при неподвижном воздухе крыло выполняет в отношении воздуха, выполняет движущийся воздух в отношении крыльев при неподвижных крыльях». Звучит это сложно, но по сути не просто верно, а гениально. Из этой идеи следует: чтобы полететь, не нужно размахивать крыльями, нужно заставить их двигаться относительно воздуха. А для этого крылу нужно просто сообщить горизонтальную скорость. От взаимодействия крыла с воздухом возникнет подъёмная сила, и, как только её величина окажется больше величины веса самого крыла и всего, что с ним связано, начнётся полёт. Дело оставалось за малым: сделать подходящее крыло и суметь разогнать его до необходимой скорости.

Но опять возник вопрос: какой формы должно быть крыло? Первые эксперименты проводили с крыльями плоской формы. Посмотрите на схему (рис. 1). Если на плоскую пластину под небольшим углом действует набегающий поток воздуха, то возникают подъёмная сила и сила сопротивления. Сила сопротивления старается «сдуть» пластину назад, а подъёмная сила — поднять. Угол, под которым воздух дует на крыло, называется углом атаки. Чем больше угол атаки, то есть чем круче к потоку наклонена пластина, тем больше подъёмная сила, но вырастает и сила сопротивления.

Ещё в 80-х годах XIX века учёные выяснили, что оптимальный угол атаки для плоского крыла лежит в пределах от 2 до 9 градусов. Если угол сделать меньше — сопротивление будет небольшим, но и подъёмная сила маленькой. Если развернуться круче к потоку — сопротивление окажется так велико, что крыло превратится скорее в парус. Отношение величины подъёмной силы к величине силы сопротивления называется аэродинамическим качеством. Это один из самых важных критериев, относящихся к летательному аппарату. Оно и понятно, ведь чем выше аэродинамическое качество, тем меньше энергии тратит летательный аппарат на преодоление сопротивления воздуха.

Вернёмся к крылу. Наблюдательные люди очень давно заметили, что у птиц крылья не плоские. Всё в тех же 1880-х годах английский физик Горацио Филлипс провёл эксперименты в аэродинамической трубе собственной конструкции и доказал, что аэродинамическое качество выпуклой пластины значительно больше, чем плоской. Нашлось и довольно простое объяснение этому факту.

Представьте, что вам удалось сделать крыло, у которого нижняя поверхность плоская, а верхняя — выпуклая. (Очень просто склеить модель такого крыла из обычного листа бумаги.) Теперь посмотрим на вторую схему (рис. 2). Поток воздуха, набегающий на переднюю кромку крыла, делится на две части: одна обтекает крыло снизу, другая — сверху. Обратите внимание, что сверху воздуху приходится пройти путь несколько больший, чем снизу, следовательно, сверху скорость воздуха будет тоже чуть больше, чем снизу, не так ли? Но физикам известно, что с увеличением скорости давление в потоке газа падает. Смотрите, что получается: давление воздуха под крылом оказывается выше, чем над ним! Разница давлений направлена вверх, вот вам и подъёмная сила. А если добавить угол атаки, то подъёмная сила ещё увеличится.

Одним из первых вогнутые крылья сделал талантливый немецкий инженер Отто Лилиенталь. Он построил 12 моделей планеров и совершил на них около тысячи полётов. 10 августа 1896 года во время полёта в Берлине его планер перевернуло внезапным порывом ветра и отважный пилот-исследователь погиб. Теоретическое обоснование парения птиц, продолженное нашим великим соотечественником Николаем Егоровичем Жуковским, определило всё дальнейшее развитие авиации.

А теперь попробуем разобраться, как подъёмную силу можно изменять и использовать для управления самолётом. У всех современных самолётов крылья сделаны из нескольких элементов. Основная часть крыла неподвижна относительно фюзеляжа, а на задней кромке устанавливают как бы небольшие дополнительные крылышки-закрылки. В полёте они продолжают профиль крыла, а на взлёте, при посадке или при манёврах в воздухе могут отклоняться вниз. При этом подъёмная сила крыла возрастает. Такие же маленькие дополнительные поворотные крылышки есть на вертикальном оперении (это руль направления) и на горизонтальном оперении (это руль высоты). Если такую дополнительную часть отклонить, то форма крыла или оперения меняется, и меняется его подъёмная сила. Посмотрим на третью схему (рис. 3 на с. 83). В общем случае подъёмная сила увеличивается в сторону, противоположную отклонению рулевой поверхности.

Расскажу в самых общих чертах, как управляется самолёт. Чтобы подняться вверх, нужно слегка опустить хвост, тогда возрастёт угол атаки крыла, самолёт начнёт набирать высоту. Для этого пилот должен потянуть штурвал (ручку управления) на себя. Руль высоты на стабилизаторе отклоняется вверх, его подъёмная сила уменьшается и хвост опускается. При этом угол атаки крыла увеличивается и его подъёмная сила возрастает. Чтобы спикировать, пилот наклоняет штурвал вперёд. Руль высоты отклоняется вниз, самолёт задирает хвост и начинает снижение.

Наклонить машину вправо или влево можно при помощи элеронов. Они расположены на концевых частях крыльев. Наклон ручки управления (или поворот штурвала) к правому борту заставляет правый элерон подняться, а левый — опуститься. Соответственно подъёмная сила на левом крыле возрастает, а на правом падает, и самолёт наклоняется вправо. Ну а как наклонить самолёт влево — догадайтесь сами.

Рулём направления управляют с помощью педалей (рис. 4). Толкаете вперёд левую педаль — самолёт поворачивает налево, толкаете правую — направо. Но делает это машина «лениво». А вот чтобы самолёт быстро развернулся, нужно сделать несколько движений. Предположим, вы собираетесь повернуть влево. Для этого нужно накренить машину влево (повернуть штурвал или наклонить ручку управления) и в то же время нажать на левую педаль и взять штурвал на себя.

Вот, собственно, и всё. Вы можете спросить, почему же лётчиков учат летать несколько лет? Да потому, что просто всё только на бумаге. Вот вы дали самолёту крен, взяли ручку на себя, а самолёт вдруг начал съезжать вбок, как на скользкой горке. Почему? Что делать? Или в горизонтальном полёте вы решили подняться повыше, взяли штурвал на себя, а самолёт вдруг, вместо того чтобы забираться на высоту, клюнул носом и по спирали полетел вниз, как говорят, вошёл в «штопор».

Пилоту в полёте нужно следить за работой двигателей, за направлением и высотой, за погодой и пассажирами, за собственным курсом и курсами других самолётов и множеством других важных параметров. Пилот должен знать теорию полёта, расположение и порядок работы органов управления, должен быть внимательным и смелым, здоровым, а самое главное — любить летать.

www.nkj.ru

Каким образом летают самолеты?

Простым и понятным языком объясняется, как летают самолеты…

Самолет видел каждый, вживую или хотя бы на картинках. Глядя на такую огромную металлическую махину, тяжело представить силу, способную оторвать ее от земли. Но даже детям известно, что она летает! Как же такое возможно? Невольно можно заподозрить вмешательство таинственной магии, преодолевающей законы физики. Но неужели лишь сверхъестественными понятиями возможно объяснить, как же получается, что тонны металла поднимаются в заоблачные выси? Давайте разбираться.

Задолго до созданных человеком машин небо покорили насекомые и птицы. Есть ли что-нибудь общее между летающими творениями природы и человека? Несложно заметить, что и те, и другие имеют крылья. Да, все они разные и непохожие друг на друга: перепончатые прозрачные у стрекоз, красочные у бабочек, оперенные у птиц и металлические у самолетов, но тем не менее мы называем их одним словом, а значит, что-то их объединяет. Очевидно, что благодаря именно им полет становится возможным. Поэтому давайте получше изучим крылья.

Крылья самолета

Есть одно важное отличие крыльев самолета от крыльев насекомых и птиц: они неподвижны. Потому не будем останавливаться на особенностях этих органов животных, а рассмотрим творение человека. Нижняя сторона самолетного крыла почти ровная, а верхняя — заметно выпуклая. Во время полета передний край «врезается» в воздушные массы, разделяя их на две части: одна обтекает крыло снизу, другая – сверху. Из-за разных форм поверхностей воздуху приходится преодолевать различные расстояния за одно и то же время, а именно: выпуклая верхняя сторона длиннее нижней. Хочет того воздух или нет, но он вынужден сверху обтекать крыло быстрее, нежели снизу. А дальше вступает в силу не какая-нибудь магия, а самая настоящая физика: для увеличения скорости верхняя часть потока должна потратить энергию. Но откуда ее взять? Давайте немного поговорим о видах энергии.

Какой бывает энергия

Из школьных уроков мы помним такие слова, как «кинетическая» и «потенциальная» энергия. Первая может быть только тогда, когда есть движение с какой-либо скоростью. Едущий поезд, летящий в ворота мяч, вращающееся колесо – все это имеет какую-то скорость, поэтому обладает кинетической энергией. Второй вид возникает при наличии какой-либо силы, без которой возникнет движение. Например, поднятый на небольшую высоту камень упадет, если его отпустить, растянутая пружина сожмется, когда перестанут ее удерживать. И камень, и пружина в этих случаях обладают потенциальной энергией. Аналогично с воздухом: если он перемещается с определенной скоростью, у него есть кинетическая энергия, если он давит на какую-то поверхность, то обладает потенциальной энергией. Для второго случая поясню: коли убрать поверхность, воздух потечет под действием сил давления, то есть, появится движение. И самое главное: любой из рассмотренных видов энергии может превращаться в другой и обратно.

Вернемся к крылу самолета. Воздух, обтекающий его сверху, должен ускориться, то есть, увеличить свою кинетическую энергию, а «расплатиться» за это он может лишь потенциальной энергией, из-за чего он станет слабее давить на поверхность крыла. Таким образом, мы имеем: под крылом воздух течет без спешки и исправно давит на обшивку снизу, а над крылом он ускоряется и ослабляет свое давление сверху. Это приводит к тому, что на всю гигантскую площадь крыла начинает действовать снизу вверх сила, которая столь велика, что поднимает его вместе с самолетом и всем его содержимым в воздух.

Роль двигателя в полете

И осталось только обратить внимание на скорость полета: откуда она берется? Ведь без нее воздух не разделится крылом на два потока и не создаст так называемую подъемную силу. Мы ни разу не обмолвились о двигателях: вот они-то и толкают (или тянут) весь самолет, заставляя двигаться с большой скоростью, с которой передний край крыла и будет «врезаться» в воздушные массы.

Ну вот, мы разобрались, и теперь знаем, как летают самолеты и что в этом нет никакой магии, а только законы физики, умело примененные человеком.

aviavorota.ru

Почему летает самолет? Что держит его в воздухе? Есть ответ!

Самолеты, особенно вблизи, впечатляют своими габаритами и массой. Остается при этом не понятным, как такой громоздкий и тяжелый объект поднимается в небесную высь. Притом, ответить на это могут даже не все взрослые, а вопросы детей частенько способны поставить в тупик.

Для разъяснения подобного вопроса надо обратиться к физике. Крыло самолета, который взлетает, создает силу, толкающую его вверх, то есть, в небо. Она носит название подъемной силы самолета.  В местах, где высокая скорость потока воздуха, давление будет ниже, соответственно, легче перемещаться и оставаться в воздухе, не поддаваясь силе тяжести.

Что держит самолет на воздухе?

Вообще законы нашей атмосферы изучает наука аэродинамика, она и объясняет такое поведение железных птиц. Основой для разработки процесса взлета самолета стала теорема российского ученого Жуковского, которую тот сформулировал в начале прошлого столетия.  Крылья современного самолета настолько объемны, что подъемная сила поднимает в воздух десятки тонн веса аппарата.

К тому же, хорошим помощником в данном вопросе является скорость, у современных летательных аппаратов она находится в пределе от 180 и до 250 километров в час.  К тому же, самолеты летают достаточно высоко, это значит, что там давление атмосферы не так сильно и ощутимо, а, значит, легче балансировать.  Воздух более разреженный, следовательно, меньше его сопротивление.  Любопытно, что на больших высотах самолеты тратят меньше топлива, которое, кстати говоря, стоит не дешево. Именно потому они летают так высоко. Правда, летай они прямо над крышами домов, нам было бы не особенно удобно и очень шумно. Пассажирский самолет может пролетать на высоте двенадцати километров над поверхностью земли.

Рекомендуем посмотреть!

Наиболее подробный ответ почему нужно отключать электронные устройства и почему собственно летает самолет! Это нужно посмотреть!

А знаете ли вы?

  • Почему не показывают фильмы онлайн? Почему на компьютере не показывают фильмы онлайн? Давайте разберемся и рассмотрим основные причины: Первая. Возможно, у Вас на […]
  • Почему у жирафа такая длинная шея? Жираф считается самым высоким животным в мире, его рост достигает 5,5 метров. В основном за счет длинной шеи. Не смотря на то, что в […]
  • Почему беременным опасно посещать кладбище? Многие согласятся с тем, что женщины в положении становятся особенно суеверными, они больше других подвержены всяческим поверьям и […]
  • Почему мужчины смотрят порно? Кто с уверенностью скажет, что не знает о том, что мужчины смотрят порнофильмы, самым наглым образом соврет. Конечно же, смотрят, просто […]
  • Почему розы превращаются в шиповник? Редко можно встретить человека, который бы не находил розовый куст красивым. Но, при этом, общеизвестно. Что такие растения довольно нежны […]
  • Почему воробей прыгает? Воробей является довольно распространенной в мире птицей небольшого размера и пестрого окраса. Но ее особенность заключается в том, что […]
  • Почему люди плачут? Смех и слезы, а точнее, плач, являют собой две прямо противоположные эмоции. О них известно то, что обе они являются врожденными, а не […]
  • Почему у меня нет девушки? Многие парни и даже зрелые мужчины живут полноценной, нормальной, в меру веселой и умеренно серьезной жизнью, но время от времени задаются […]
  • Почему арбуз – ягода? Редко можно встретить таких людей, которые летом не любят отведать холодной мякоти арбуза. Она полезна, низкокалорийная и отлично утоляет […]
  • Почему гремит гром? Почему гремит гром вроде бы и все знают, но вот объяснить данный факт как-то сложно. Конечно, мы не древние люди и в гнев богов, по […]
[Total: 4    Average: 3.3/5]

Почему летают самолеты? written by DmitriSpartak average rating 3.3/5 - 4 user ratings

pochemu-tak.com

ГЛАВА 4 Принцип полета самолета. Легкий способ перестать бояться летать

ГЛАВА 4 Принцип полета самолета

Люди всегда стремились летать. Более 100 лет назад, братьям Райт удалось осуществить эту мечту. Полет на первых самолетах был действительно опасным мероприятием, однако с течением времени безопасность полетов в мире существенно улучшалась из года в год.

На сегодняшний день из 48 000 000 коммерческих рейсов в год во всем мире, происшествиями заканчиваются около 28 (!). Только 5–10 авиакатастроф в год оканчиваются человеческими жертвами.

И это из 48 000 000 рейсов! Такие потрясающие показатели стали возможными благодаря неустанной работе сотен тысяч людей и организаций: конструкторов воздушных судов, производителей самолетов, летчиков-испытателей, производителей электронных систем навигации, диспетчеров, разработчиков летных тренажеров и многих других. Сегодня авиация является одним из самых безопасных процессов жизнедеятельности, хоть и не абсолютно безопасным.

Для повышения уровня вашего спокойствия на борту мне представляется необходимым донести до вас принцип полета самолета. Действительно, понимая, что самолет летает в полном соответствии с законами природы, а не вопреки им, многим становится гораздо спокойнее. Людям, испытывающим страх перед полетом, свойственно следующее мышление: «Я не понимаю, как эта махина летает. Мне не кажется надежным и безопасным “болтаться” на высоте 10 000 метров, когда под тобой пустота, и зависеть от малейшего каприза двигателя». На самом же деле самолет летает не вопреки, а благодаря законам природы и в полной гармонии с ними.

Понаблюдайте за птицами: даже не совершая взмахов крыльями, они могут парить в воздухе достаточно продолжительное время, а не падают камнем вниз, верно? Тогда почему, по вашему мнению, самолет якобы зависит от «каприза» двигателя? Почему, согласно распространенному заблуждению аэрофобов, самолет неминуемо должен упасть, случись, не дай бог, что с двигателем или с какой-либо другой системой?

Принцип, благодаря которому самолет держится в воздухе таков: при прохождении самолета через поток воздуха на скорости, давление под самолетом всегда будет выше, чем давление над ним. То есть, под самолетом образуется «подушка» из воздуха, точнее газа под высоким давлением. Чем выше скорость, – тем больше разница в давлении, тем «толще» наша «подушка».

Во время полета на самолет действуют 4 основные силы, уравновешивающие друг друга. Это тяга, сопротивление, вес и подъемная сила. Чем больше вес, тем большая подъемная сила необходима самолету.

Подъемная сила образуется согласно теореме Берноулли. Не имея желания вводить читателей в глубины физики и аэродинамики, можно упростить теорему Берноулли и представить ее в следующем виде:

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

psy.wikireading.ru

Почему самолеты летают?

Самолеты умеют летать, поскольку на большой скорости крыло самолета создаёт силу, толкающую самолёт вверх. Эта сила называется подъёмной силой крыла самолёта. Согласно законам физики, давление воздуха в тех местах, где скорость потока выше, будет более низким, и наоборот. Эта разница давлений и создаёт подъёмную силу крыла.

Научной основой аэродинамики является теорема великого русского учёного Николая Егоровича Жуковского, сформулированная им в 1904 году. Жуковский представил теорию образования подъёмной силы самолёта на заседании Математического общества в ноябре 1905 года.

Крыло современного самолёта имеет достаточную площадь, чтобы подъёмная сила могла поднимать самолёт вверх, даже при весе самолёта в десятки тонн. Подъемная сила крыла зависит от множества факторов: профиля, площади, формы крыла в плане, угла атаки, скорости и плотности потока воздуха. У каждого самолёта есть минимальная скорость, при которой самолет может взлетать, лететь и не падать. У современных пассажирских самолётов она колеблется в пределах от 180 до 250 км/ч.

Почему самолеты летают так высоко? Современные реактивные самолёты летают на высотах от 5 до 11 тысяч метров над уровнем моря по очень простой причине: на таких высотах воздух гораздо менее плотный, что позволяет самолёту достигать меньшего сопротивления воздуха. Экономия горючего при полёте на 10,000 метров может достигать 80% от полёта на высоте 1000 метров. Поэтому самолёты и летают на больших высотах. Однако что мешает им подняться ещё выше, где воздух ещё более разрежен? — спросите вы. Дело в том, что двигателям самолётов нужно определённое минимальное количество воздуха для сжигания, иначе двигатель не сможет создавать необходимую тягу. Поэтому у каждого самолёта есть так называемый «практический потолок» — наибольшая высота, на которой самолёт может безопасно лететь. Например, у Ту-154 практический потолок равен примерно 12100 метрам.

На этом коротком видео наглядно продемонстрирован принцип подъёмной силы крыла:

Сегодня 24 сентября 2018 года. А вы знаете, какой сегодня праздник?

Расскажите Почему самолеты летают друзьям в социальных сетях:
Оцените качество ответа:
Рекомендуем также почитать:

navopros.ru