Millise nurga all lennuk lendab. Miks ei saa lennukid äärmise kuumaga õhku tõusta

Tõenäoliselt pole inimest, kes lennuki lendamist vaadates poleks küsinud: "Kuidas ta seda teeb?"

Inimesed on alati unistanud lendamisest. Ikarust võib ilmselt pidada esimeseks aeronaudiks, kes üritas tiibade abil õhku tõusta. Siis, aastatuhandete jooksul, oli tal palju järgijaid, kuid tõeline edu langes vendade Wrightide osaks. Neid peetakse lennuki leiutajateks.

Nähes maapinnal tohutuid reisilaevu, näiteks kahekorruselisi Boeinge, on täiesti võimatu aru saada, kuidas see mitmetonnine metallkoloss õhku tõuseb, see tundub nii ebaloomulik. Veelgi enam, isegi inimesed, kes on terve elu töötanud lennundusega seotud tööstusharudes ja muidugi tunnevad ka lennunduse teooriat, tunnistavad mõnikord ausalt, et nad ei mõista, kuidas lennukid lendavad. Kuid me proovime selle ikkagi välja mõelda.

Lennukit hoitakse õhus tänu sellele mõjuvale "tõsteele", mis tekib ainult liikumisel ja mille annavad tiibade või kere külge kinnitatud mootorid.

• Reaktiivmootorid paiskavad tagasi petrooleumi või muude lennukikütuse põlemisproduktide joa, lükates lennukit edasi.
• Propelleri mootori labad tunduvad olevat õhku keeratud ja tõmbavad lennuki enda taha.

Tõstejõud

Tõstmine toimub siis, kui sissetulev õhuvool liigub ümber tiiva. Tiivaosa erilise kuju tõttu on osa tiiva kohal olevast voolust suurema kiirusega kui tiivaalune vool. Seda seetõttu, et tiiva ülemine pind on kumer, erinevalt lameda põhjaga. Selle tulemusena peab ülevalt tiiva ümber voolav õhk läbima pikema vahemaa, vastavalt ka suurema kiirusega. Ja mida suurem on voolukiirus, seda madalam on rõhk selles ja vastupidi. Mida väiksem on kiirus, seda suurem on rõhk.

1838. aastal, kui aerodünaamikat kui sellist veel ei eksisteerinud, kirjeldas Šveitsi füüsik Daniel Bernoulli seda nähtust, sõnastades temanimelise seaduse. Bernoulli aga kirjeldas vedelikuvoogude voolu, kuid lennunduse tekke ja arenguga osutus tema avastus vägagi õigeks. Rõhk tiiva all ületab survet ülalt ja surub tiiba ja koos sellega lennukit ülespoole.

Tõstuki teine ​​komponent on nn "ründenurk". Tiib asub vastutuleva õhuvoolu suhtes terava nurga all, mille tõttu on tiivaalune rõhk suurem kui ülal.

Kui kiiresti lennukid lendavad?

Tõstejõu ilmnemiseks on vaja teatud ja üsna suurt liikumiskiirust. Eristage minimaalset kiirust, mis on vajalik maapinnast ülestõusmiseks, maksimumkiiruseks ja ristlemisel, mil lennuk lendab suurema osa marsruudist, on see umbes 80% maksimumist. Kaasaegne reisikiirus reisijate liinilaevad 850-950 km tunnis.

Samuti on maapinna kiiruse mõiste, mis on lennuki enda kiiruse ja õhuvoolude kiiruse summa, mida ta peab ületama. Selle alusel arvutatakse lennu kestus.

Õhkutõusmiseks vajalik kiirus sõltub lennuki massist ja tänapäevaste reisilaevade puhul jääb vahemikku 180–280 km tunnis. Maandumine toimub umbes sama kiirusega.

Kõrgus

Lennukõrgust ei valita samuti meelevaldselt, vaid selle määravad paljud tegurid, kütusesäästlikkus ja ohutuskaalutlused.

Maa pinnal on õhk tihedam, seetõttu on sellel suur liikumistakistus, mis suurendab kütusekulu. Kõrguse kasvades õhk tühjendub ja takistus väheneb. Lennu optimaalseks kõrguseks peetakse umbes 10 000 meetrit. Samal ajal on kütusekulu minimaalne.

Teiseks suurel kõrgusel lendamise oluliseks eeliseks on siinsete lindude puudumine, kellega kokkupõrked on korduvalt põhjustanud katastroofe.

Tsiviillennukid ei saa ronida kõrgemale kui 12 000–13 000 meetrit, kuna liiga tugev vaakum häirib mootorite normaalset tööd.

Lennuki juhtimine

Lennukit juhitakse mootori tõukejõu suurendamise või vähendamisega. Sel juhul muutub kiirus vastavalt tõste- ja lennukõrgusele. Kõrguse ja pöörete muutmise protsesside peenemaks juhtimiseks kasutatakse tiibade mehhaniseerimise vahendeid ja sabasõlmel asuvaid roolisid.

Õhkutõus ja maandumine

Selleks, et tõstuk oleks piisav lennuki tõstmiseks maapinnast, peab see arendama piisavat kiirust. Selleks kasutatakse lennuradasid. Raskete reisi- või transpordilennukite jaoks on vaja pikki lennuradasid, pikkusega 3-4 kilomeetrit.

Lennuradade seisukorda jälgivad hoolega lennuvälja talitused, hoides need täiesti puhtana, kuna mootorisse sattunud võõrkehad võivad põhjustada avarii ning rajal olev lumi ja jää kujutavad endast õhkutõusmisel ja maandumisel suurt ohtu.

Lennuki õhkutõusmisel saabub hetk, mille järel ei ole enam võimalik õhkutõusmist katkestada, kuna kiirus muutub nii suureks, et lennuk ei suuda enam raja sees peatuda. Seda nimetatakse "otsuste tegemise kiiruseks".

Maandumine on lennu väga otsustav hetk, piloodid võtavad järk-järgult hoogu maha, mille tulemusel tõstejõud väheneb ja lennuk väheneb. Vahetult enne maad on kiirus juba nii väike, et tiibadele sirutuvad klapid, mis tõstavad mõnevõrra tõstejõudu ja võimaldavad lennukil õrnalt maanduda.

Seega, ükskõik kui kummaline see meile ka ei tunduks, lennukid lendavad ja seda ranges kooskõlas füüsikaseadustega.

Tihtipeale taevas lendavat lennukit vaadates imestame, kuidas lennuk õhku tõstetakse. Kuidas ta lendab? Lennuk on ju palju raskem kui õhk.

Miks õhulaev tõuseb

Teame, et õhupalle ja õhulaevu tõstetakse õhku Archimedese tugevus ... Archimedese seadus gaaside kohta ütleb: " Hja gaasi sukeldatud keha toimib üleslükkejõuna, mis on võrdne selle keha poolt väljatõrjutud gaasi raskusjõuga." ... See jõud on gravitatsioonijõule vastupidine. See tähendab, et Archimedese jõud on suunatud ülespoole.

Kui gravitatsioonijõud on võrdne Archimedese jõuga, siis on keha tasakaalus. Kui Archimedese jõud on suurem kui gravitatsioonijõud, siis keha tõuseb õhus. Kuna õhupallide ja õhulaevade õhupallid on täidetud gaasiga, mis on õhust kergem, ajab Archimedese jõud need üles. Seega on Archimedese jõud õhust kergemate lennukite tõstejõud.

Kuid lennuki gravitatsioonijõud ületab oluliselt Archimedese jõudu. Seetõttu ei saa see lennukit õhku tõsta. Miks see siis ikkagi lendu läheb?

Lennuki tiiva tõstuk

Tõstetõusu põhjuseks on sageli õhuvoolude staatiliste rõhkude erinevus lennukitiiva ülemisel ja alumisel pinnal.

Mõelge õhuvooluga paralleelselt paikneva tiivatõstuki välimuse lihtsustatud versioonile. Tiiva konstruktsioon on selline, et selle profiili ülemine osa on kumer. Õhuvool tiiva ümber jaguneb kaheks: ülemine ja alumine. Alavoolu kiirus jääb praktiliselt muutumatuks. Ülemise kiirus aga suureneb tänu sellele, et ta peab sama ajaga läbima pikema distantsi. Bernoulli seaduse järgi, mida suurem on voolukiirus, seda madalam on rõhk selles. Järelikult muutub rõhk tiiva kohal madalamaks. Nende rõhkude erinevuse tõttu tõstejõud, mis lükkab tiiva üles ja lennuk tõuseb koos sellega. Ja mida suurem see erinevus, seda suurem on tõstejõud.

Kuid sel juhul on võimatu seletada, miks tekib tõstejõud, kui tiivaprofiil on nõgus-kumer või kaksikkumer sümmeetriline kuju. Lõppude lõpuks läbivad siin õhuvoolud sama vahemaa ja rõhuerinevust pole.

Praktikas on lennuki tiiva profiil õhuvoolu suhtes nurga all. Seda nurka nimetatakse ründenurk ... Ja õhuvool, põrkudes kokku sellise tiiva alumise pinnaga, kaldub kaldu ja omandab allapoole liikumise. Vastavalt impulsi jäävuse seadus tiivale mõjub vastassuunas ehk ülespoole suunatud jõud.

Kuid see mudel, mis kirjeldab tõusu esinemist, ei võta arvesse tiiva tiiva ülemise pinna ümber toimuvat voolu. Seetõttu on antud juhul tõste suurus alahinnatud.

Tegelikult on kõik palju keerulisem. Lennuki tiiva tõstejõud ei eksisteeri iseseisva suurusena. See on üks aerodünaamilisi jõude.

Vastutulev õhuvool mõjub tiivale jõuga, mida nimetatakse täielik aerodünaamiline jõud ... Ja tõstejõud on üks selle jõu komponente. Teine komponent on tõmbejõud. Kogu aerodünaamilise jõu vektor on tõstejõu ja tõmbejõu vektorite summa. Tõstevektor on suunatud vastutuleva õhuvoolu kiirusvektoriga risti. Ja frontaaltakistuse jõu vektor on paralleelne.

Kogu aerodünaamiline jõud on määratletud kui tiiva profiili kontuuri ümbritseva rõhu integraal:

Y - tõstejõud

R - tõukejõud

dΩ - profiili ääris

R - rõhu väärtus tiivaprofiili kontuuri ümber

n - profiilile normaalne

Žukovski teoreem

Kuidas tiivatõste moodustub, selgitas esmalt Vene teadlane Nikolai Jegorovitš Žukovski, keda nimetatakse Venemaa lennunduse isaks. 1904. aastal sõnastas ta teoreemi ideaalse vedeliku või gaasi tasapinnalises paralleelses voolus oleva keha tõstejõu kohta.

Žukovski tutvustas voolukiiruse tsirkulatsiooni mõistet, mis võimaldas arvestada voolu kalle ja saada täpsem tõstejõu väärtus.

Lõpmatu tiivaulatuse tõstejõud on võrdne gaasi (vedeliku) tiheduse, gaasi (vedeliku) kiiruse, voolukiiruse tsirkulatsiooni ja valitud tiivasegmendi pikkuse korrutisega. Tõstejõu toimesuund saadakse sissetuleva voolu kiirusvektori pööramisel täisnurga all tsirkulatsiooni vastu.

Tõstejõud

Söötme tihedus

Voolukiirus lõpmatuseni

Voolukiiruse tsirkulatsioon (vektor on suunatud õhutiiva tasapinnaga risti, vektori suund sõltub tsirkulatsiooni suunast),

Tiivasegmendi pikkus (risti profiili tasapinnaga).

Tõstetugevus sõltub paljudest teguritest: lööginurk, õhuvoolu tihedus ja kiirus, tiiva geomeetria jne.

Žukovski teoreem on kaasaegse tiivateooria aluseks.

Lennuk saab õhku tõusta ainult siis, kui tõstejõud on suurem kui selle kaal. Ta arendab kiirust mootorite abil. Kiiruse kasvades suureneb ka tõstejõud. Ja lennuk tõuseb.

Kui lennuki tõstejõud ja kaal on võrdsed, lendab see horisontaalselt. Lennuki mootorid tekitavad tõukejõu – jõudu, mille suund langeb kokku lennuki liikumissuunaga ja on vastupidine takistuse suunale. Tõukejõud surub lennuki läbi õhu. Tasalennul konstantsel kiirusel on tõukejõud ja takistus tasakaalus. Kui suurendate tõukejõudu, hakkab lennuk kiirendama. Kuid ka takistus suureneb. Ja varsti tasakaalustavad nad uuesti. Ja lennuk lendab püsiva, kuid suurema kiirusega.

Kui kiirus väheneb, väheneb tõstejõud ja lennuk hakkab laskuma.

Lennuk kuulub õhust raskemate lennukite hulka. See tähendab, et selle lennuks on vaja teatud tingimusi, täpselt arvutatud tegurite kombinatsiooni. Lennuki lend on õhu tiiva poole liikumisel tekkiva tõstejõu toime. Seda pööratakse täpselt arvutatud nurga all ja sellel on aerodünaamiline kuju, mille tõttu hakkab see teatud kiirusel ülespoole püüdlema, nagu piloodid ütlevad - "seisab õhus".

Mootorid kiirendavad lennukit ja hoiavad selle kiirust. Reaktiivkütused suruvad lennukit edasi tänu petrooleumi põlemisele ja düüsist suure jõuga väljuvale gaasijoale. Propellermootorid "tõmbavad" lennuki enda taha.

Kaasaegsete lennukite tiib on staatiline konstruktsioon ja iseenesest ei suuda tekitada tõstejõudu. Võimalus tõsta mitmetonnist sõidukit õhku tekib alles pärast elektrijaama kasutava lennuki edasiliikumist (kiirenduse). Sellisel juhul tekitab õhuvoolu suuna suhtes terava nurga all asetatud tiib erineva rõhu: see on vähem raudplaadi kohal ja rohkem toote all. Just rõhuerinevus põhjustab tõusule kaasa aitava aerodünaamilise jõu tekkimise.

Lennuki tõstmine koosneb järgmistest teguritest:

1. Ründenurk
2. Ebasümmeetriline tiivaprofiil

Metallplaadi (tiiva) kallet õhuvoolu suhtes nimetatakse lööginurgaks. Tavaliselt ei ületa õhusõiduki tõstmisel nimetatud väärtus 3-5 °, mis on enamiku lennukimudelite õhkutõusmiseks piisav. Fakt on see, et tiibade disain on pärast esimese lennuki loomist läbi teinud suuri muudatusi ja tänaseks on tegemist asümmeetrilise profiiliga, millel on kumeram pealisplekk. Toote alumist lehte iseloomustab tasane pind praktiliselt takistamatu õhuvoolu jaoks.

Huvitav:

Gravitatsioon ja gravitatsioon - Huvitavaid fakte, kirjeldus, foto ja video

Skemaatiliselt näeb tõstejõu tekitamise protsess välja selline: ülemised õhujoad peavad läbima pikema vahemaa (tiiva kumera kuju tõttu) kui alumised, samas kui õhuhulk plaadi taga peaks jääma samaks. Selle tulemusena liiguvad ülemised nired kiiremini, luues Bernoulli võrrandi kohaselt alandatud rõhu piirkonna. Otsene rõhkude erinevus tiiva kohal ja all koos mootorite tööga aitab lennukil saavutada vajalikku kõrgust. Tuleb meeles pidada, et ründenurga väärtus ei tohiks ületada kriitilist märki, vastasel juhul langeb tõstejõud.

Kontrollitud, ohutuks ja mugavaks lennuks tiibadest ja mootoritest ei piisa. Lennukit on vaja juhtida, samas kui täppisjuhtimist on kõige rohkem vaja maandumisel. Piloodid nimetavad kontrollitud kukkumisega maandumist – lennuki kiirus väheneb nii, et see hakkab kõrgust kaotama. Teatud kiirusel võib see kukkumine olla väga sujuv, mille tulemuseks on teliku rataste pehme puudutus ribale.

Lennuki juhtimine on täiesti erinev auto juhtimisest. Piloodi rool on konstrueeritud nii, et see kaldub üles ja alla ning tekitaks veeremise. "Enda peal" on ronimine. “Minust” on laskumine, sukeldumine. Pööramiseks, kursi muutmiseks tuleb vajutada ühte pedaalidest ja kallutada lennukit rooliga pöörde suunas ... Muide, pilootide keeles nimetatakse seda "pööramiseks" või "pööre".

Lennu pööramiseks ja stabiliseerimiseks asub lennuki sabas vertikaalne kiil. Ja selle all ja kohal olevad väikesed “tiivad” on horisontaalsed stabilisaatorid, mis ei lase tohutul masinal kontrollimatult tõusta ja langeda. Juhtimiseks mõeldud stabilisaatoritel on teisaldatavad lennukid - liftid.

Huvitav:

Miks tähed ei lange? Kirjeldus, foto ja video

Mootorite juhtimiseks on pilootide istmete vahel hoovad – stardi ajal nihutatakse need täielikult ette, maksimaalse tõukejõuni, see on stardikiiruse saavutamiseks vajalik stardirežiim. Maandumisel tõmmatakse hoovad täielikult tagasi - minimaalse tõukejõu režiimile.

Paljud reisijad vaatavad huviga, kuidas tohutu tiiva tagaosa enne maandumist ootamatult alla kukub. Need on klapid, tiiva "mehhaniseerimine", mis täidab mitmeid ülesandeid. Laskumisel aeglustab täielikult väljavenitatud mehhaniseerimine lennukit, et vältida selle liigset kiirendamist. Maandumisel, kui kiirus on väga väike, tekitavad klapid täiendava tõstejõu sujuvaks kõrguse kaotamiseks. Õhkutõusu ajal aitavad need põhitiival hoida lennukit õhus.

Mida ei tohiks lennu ajal karta?

Lennuhetki on mitu, mis võivad reisijat hirmutada – need on turbulents, pilvedest läbisõit ja tiivakonsoolide selgelt nähtavad võnked. Kuid see pole sugugi ohtlik - lennuki konstruktsioon on mõeldud tohututele koormustele, palju rohkem kui need, mis tekivad "turbulentsist". Konsoolide värisemisse tuleks suhtuda rahulikult – see on lubatud disainipaindlikkus ja pilvedes lendamist tagavad instrumendid.

Miks linnud lendavad?

Linnu tiib on loodud tekitama jõudu, mis vastandub gravitatsioonijõule. Linnu tiib pole ju tasane nagu laud, vaid kõverdatud ... See tähendab, et tiiba ümbritsev õhuvool peab läbima pikema tee piki ülemist külge kui mööda nõgusat alumist külge. Et mõlemad õhuvoolud jõuaksid üheaegselt tiiva otsani, peab õhuvool tiiva kohal liikuma kiiremini kui tiiva all. Seetõttu suureneb õhuvoolu kiirus üle tiiva ja rõhk väheneb.

Rõhuvahe tiiva all ja kohal loob tõstejõu, mis on suunatud ülespoole ja vastandub gravitatsioonijõule.

Kellegi jaoks on see praegu aktuaalne, kellegi jaoks pärast - osta odav lennupilet võrgus. Siin saate seda teha! (Klikkige pildil!)

Pärast saidile sisenemist määrake suund, väljumise (saabumise) kuupäev, määrake piletite arv ja arvuti annab teile automaatselt selle kuupäeva lendude ja järgmiste lendude, valikute, nende maksumuse tabeli.
Pilet tuleb võimalusel võimalikult varakult broneerida ja broneeringu kehtivuse ajal kiiremini lunastada. Muidu lähevad odavad piletid minema. Kõik üksikasjad, uurige populaarsed sihtkohad Ukrainast saate tellida lennu- ja raudteepileteid kõikjalt mis tahes punkti, minnes näidatud pildile - veebisaidil http://711.ua/cheap-flights/.

Lennukid on väga keerulised seadmed, mis mõnikord hirmutavad oma keerukuses tavalisi inimesi, inimesi, kes pole aerodünaamikaga kursis.

Kaasaegsete õhuliinide mass võib ulatuda 400 tonnini, kuid nad püsivad rahulikult õhus, liiguvad kiiresti ja suudavad ületada tohutuid vahemaid.

Miks lennuk lendab?

Sest tal, nagu linnul, on tiib!

Kui mootor üles ütleb, pole midagi, lennuk lendab teise peale. Kui mõlemad mootorid üles ütlevad, teab ajalugu juhtumeid, et sellistel asjaoludel nad maandusid. Šassii? Miski ei takista lennukil kõhuli maandumast, teatud tuleohutusmeetmete järgimisel see isegi ei sütti. Kuid lennuk ei saa kunagi lennata ilma tiivata. Sest just see loob tõstejõu.

Lennukid "sõidavad" pidevalt õhust üle nii, et tiivad on seatud õhuvoolu kiirusvektori suhtes kerge nurga alla. Seda nurka aerodünaamikas nimetatakse "ründenurgaks". "Ründenurk" on tiiva kaldenurk nähtamatu ja abstraktse "voolukiiruse vektori suhtes". (vt joonis 1)

Teadus ütleb, et lennuk lendab sellepärast tiiva alumisele pinnale tekib kõrgendatud rõhu tsoon, mille tõttu tekib tiivale aerodünaamiline jõud, mis on suunatud tiivaga risti ülespoole. Lennuprotsessi mõistmise hõlbustamiseks jagatakse see jõud vektoralgebra reeglite kohaselt kaheks komponendiks: aerodünaamilise takistuse jõud X.

(see on suunatud piki õhuvoolu) ja tõstke Y (risti õhukiiruse vektoriga). (vt joonis 2)

Lennuki loomisel pööratakse suurt tähelepanu tiivale, sest sellest sõltub lendude ohutus. Läbi akna vaadates märkab reisija, et see paindub ja hakkab purunema. Ärge kartke, see talub lihtsalt kolossaalseid koormusi.

Lennul ja maapinnal on lennuki tiib "puhas", sellel on minimaalne õhutakistus ja piisav tõstejõud, et hoida lennukit kõrgusel, lennates suurel kiirusel.

Aga kui saabub aeg õhkutõusmiseks või maandumiseks, peab lennuk lendama võimalikult aeglaselt, et ühelt poolt ei kaoks tõstejõud ja teiselt poolt taluksid rattad maapinna puudutamist. Selleks suurendatakse tiiva pindala: klapid(lennuk taga) ja liistud(tiiva ees).

Kui on vaja kiirust veelgi vähendada, vabastatakse tiiva ülaosas spoilerid, mis toimivad õhkpidurina ja vähendavad tõstejõudu.

Lennuk muutub nagu harjastega metsaline, kes aeglaselt maapinnale läheneb.

Koos: klapid, liistud ja spoilerid- nimetatakse tiiva mehhaniseerimiseks. Mehhaniseerimise vabastavad piloodid enne õhkutõusmist või maandumist käsitsi kokpitist.

See protsess hõlmab reeglina hüdrosüsteemi (harvemini elektrilist). Mehhanism tundub väga huvitav ja samal ajal väga usaldusväärne.

Tiival on tüürid (lennuaileronides), sarnased laeva omadega (pole asjata, et lennukit nimetatakse lennukiks), mis kalduvad kõrvale, kallutades lennukit soovitud suunas. Tavaliselt kalduvad nad sünkroonselt vasakule ja paremale küljele.

Samuti on tiival lennutuled , mis on disainitud nii, et küljelt (maapinnalt või muult lennukilt) on alati näha, mis suunas lennuk lendab. Fakt on see, et punane on alati vasakul ja roheline paremal. Mõnikord asetatakse nende kõrvale valged "vilkuvad tuled", mis on öösel väga selgelt nähtavad.

Suurem osa lennuki omadustest sõltub otseselt tiivast, selle aerodünaamilisest kvaliteedist ja muudest parameetritest. Tiiva sees on kütusepaagid (maksimaalne tankitav kütusekogus sõltub väga palju tiiva suurusest), esiserva on paigutatud elektrisoojendid, et vihmaga sinna jääd ei tekiks, telik on kinnitatud juureosa külge ...

Lennuki kiirus on saavutatud kasutades elektrijaama või turbiini... Tänu tõukejõudu tekitavale elektrijaamale suudab lennuk ületada õhutakistust.

Lennukid lendavad füüsikaseaduste järgi

Aerodünaamika kui teadus põhineb t Nikolai Jegorovitš Žukovski teoreem, silmapaistev vene teadlane, aerodünaamika rajaja, mille sõnastas aastal 1904... Aasta hiljem, novembris 1905, esitas Žukovski matemaatikaühingu koosolekul oma teooria lennukitiiva tõste loomise kohta.

Miks lennukid nii kõrgel lendavad?

Kaasaegsete reaktiivlennukite lennukõrgus on sees 5000 kuni 10 000 meetrit üle merepinna... Seda saab seletada väga lihtsalt: sellel kõrgusel on õhutihedus palju väiksem ja seega ka õhutakistus väiksem. Lennukid lendavad suurtel kõrgustel, sest 10 kilomeetri kõrgusel lennates kulutab lennuk 80% vähem kütust kui ühe kilomeetri kõrgusel lennates.

Kuid miks nad siis ei lenda veelgi kõrgemale, atmosfääri ülakihtidesse, kus õhutihedus on veelgi väiksem?

Fakt on see, et õhusõiduki mootorile vajaliku tõukejõu loomiseks nõutav on teatud minimaalne õhuvarustus... Seetõttu on igal lennukil kõrgeim ohutu kõrguspiirang, mida nimetatakse ka teeninduslaeks. Näiteks lennuki Tu-154 praktiline lagi on umbes 12100 meetrit.

Üsna kummaline on jälgida, kuidas mitmetonnine auto lennuvälja lennurajalt kergelt üles tõuseb ja tasapisi kõrgust tõstab. Näib, et nii raske konstruktsiooni õhku tõstmine on võimatu ülesanne. Kuid nagu näeme, pole see nii. Miks lennuk alla ei kuku ja kuidas see lendab?

Vastus sellele küsimusele peitub nendes füüsikaseadustes, mis lubavad lendavaid sõidukeid õhku tõsta. Need kehtivad mitte ainult purilennukite ja kergete sportlennukite, vaid ka mitmetonniste transpordiliinide kohta, mis on võimelised kandma lisakoormust. Ja üleüldse tundub fantastiline helikopteri lend, mis ei suuda mitte ainult sirgjooneliselt liikuda, vaid ka ühes kohas hõljuda.

Lennukite lend sai võimalikuks tänu kahe jõu - mootorite tõste ja tõukejõu - kombineeritud kasutamisele. Ja kui tõukejõuga on kõik enam-vähem selge, siis tõstejõuga on kõik mõnevõrra keerulisem. Hoolimata asjaolust, et me kõik oleme selle väljendiga tuttavad, ei suuda kõik seda seletada.

Niisiis, milline on lifti välimuse olemus?

Vaatame lähemalt lennuki tiiba, tänu millele suudab see õhus püsida. Altpoolt on see täiesti tasane ja ülalt sfäärilise kujuga, väljapoole kumer. Lennuki liikumise ajal kulgevad õhuvoolud rahulikult tiiva alumise osa alt läbi, ilma muudatusi tegemata. Kuid selleks, et minna üle tiibade ülemise pinna, tuleb õhuvool kokku suruda. Selle tulemusena saame kokkusurutud toru efekti, mille kaudu õhk peab läbima.

Õhul kulub tiiva sfäärilisel pinnal ringi tiirutamiseks kauem aega kui alumise tasase pinna alt läbimisel. Sel põhjusel liigub see tiiva kohal kiiremini, mis omakorda toob kaasa rõhuerinevuse. See on tiiva all palju suurem kui tiiva kohal, mistõttu tekib tõstuk. Sel juhul kehtib Bernoulli seadus, millega meist igaüks on kooliajast tuttav. Kõige tähtsam on see, et mida suurem on objekti kiirus, seda suurem on rõhuerinevus. Seega selgub, et tõstmine saab toimuda ainult siis, kui lennuk liigub. Ta vajutab tiivale, sundides seda tõusma.

Lennuki kiirendamisel piki lennurada suureneb ka rõhuerinevus, mis toob kaasa tõste ilmnemise. Kiirusekomplektiga suureneb see järk-järgult, seda võrreldakse lennuki massiga ja kui see ületab, tõuseb see õhku. Pärast ronimist vähendavad piloodid kiirust, tõstejõudu võrreldakse lennuki kaaluga, mis paneb selle horisontaaltasapinnas lendama.

Lennuki edasiliikumiseks on see varustatud võimsate mootoritega, mis juhivad õhuvoolu tiibade suunas. Nende abiga on võimalik reguleerida õhuvoolu intensiivsust ja sellest tulenevalt ka tõukejõudu.