Как и почему летают самолеты?
И взрослых, и детей интересуют вопросы — «Как летают самолеты?», «Как они взлетают?», «Как они держатся в воздухе?» и т. п. Взять в пример двухэтажные Боинги или же здоровые пассажирские лайнеры — сложно представить, как такие многотонные железные штуковины поднимаются в небо. У вас есть возможность вместе с сайтом TUTURIZM разобраться в этом сложном вопросе.
Полёт
Самолёт находится в воздухе благодаря «подъёмной силе», которая на него действует.
- Реактивные двигатели, которые находятся на фюзеляже или крыльях, выбрасывают струю продуктов сгорания авиационного топлива и толкают летательный аппарат вперед.
- Лопасти винтового двигателя начинают ввинчиваться в воздух и за счет этого тащат самолёт за собой.
Как возникает подъемная сила
Когда прибывающий поток воздуха обтекает крыло самолёта, возникает подъемная сила. Из-за уникальной (выпуклой) формы сечения крыла, у потока воздуха над крылом скорость становится больше, чем под ним.
Воздух обтекает сверху крыло и проходит намного больший путь, при этом с большей скоростью. Чем выше скорость потока, тем ниже в нем давление, и также наоборот.
Справка. В 1838-м году физик Д. Бернулли описал явление течение потоков жидкости и сформулировал закон. Давление под крылом выше давления в верхней части. Оно толкает крыло, а вместе с ним поднимает самолёт вверх.
Скорость самолёта
Для получения подъемной силы нужна очень высокая скорость движения.
- Минимальная скорость — 180—280 км/ч. Она нужна для того, чтобы оторваться от земли и посадить его.
- Крейсерская скорость пассажирского лайнера — 850-950 км/ч. Именно на этой скорость самолёт летит почти весь маршрут.
- Максимальная скорость — 1050 км/ч.
Цифры ориентировочные. Для каждого самолёта установлены свои показатели.
Также есть путевая скорость. Она зависит от двух параметров: скорости потоков воздуха и самого самолёта. От этой скорости зависит продолжительность маршрута.
Высота
На какой высоте должен лететь самолёт зависит от разных факторов.
Над землей воздух плотнее, из-за этого он оказывает сопротивление движению, при этом увеличивается расход горючего. Когда увеличивается высота воздух становится разреженным и уменьшается сопротивление.
Оптимальная высота — 10 тысяч метров. Расход топлива минимальный при такой высоте. И в полете исключается столкновение с птицами.
Подъем гражданского самолёта выше 12-13 тысяч невозможен.
Как управляют самолетом
Управляют самолетом благодаря увеличению либо снижению тяги двигателя. Меняют скорость, из-за чего также меняется подъёмная сила и высота.
Для изменения высоты и поворотов используются механизации крыла и рули, которые находятся на хвосте.
Взлёт и посадка
Для того, чтобы добиться нужной подъёмной силы для взлета, самолет должен развить минимальную скорость на взлетной полосе.
При разгоне самолёта приходит момент, когда отменить взлёт уже невозможно, ведь скорость становится такой большой, что остановить самолет в пределах взлетной полосы становится уже невозможным.
При посадке нужно сбросить скорость, чтобы уменьшить подъёмную силу и самолёт начал снижение. Перед землёй скорость минимальная, на крыльях выпускают закрылки, благодаря которым мягко приземляют самолёт.
Получается, что самолёты летают в 100% соответствии с физическими законами.