เครื่องบินกำลังบินในมุมใด ทำไมเครื่องบินขึ้นไม่ได้ในสภาพอากาศที่ร้อนจัด

อาจไม่มีใครที่มองเครื่องบินที่บินอยู่ไม่ได้ถามคำถาม: "เขาทำได้อย่างไร"

ผู้คนมักใฝ่ฝันที่จะบิน อิคารัสถือได้ว่าเป็นนักบินอวกาศคนแรกที่พยายามจะถอดปีกด้วยความช่วยเหลือของปีก จากนั้นตลอดหลายพันปี เขามีผู้ติดตามมากมาย แต่ความสำเร็จที่แท้จริงตกเป็นของพี่น้องตระกูล Wright จำนวนมาก ถือว่าเป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องบิน

ตัวอย่างเช่น เมื่อเห็นเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่บนพื้นดิน เช่น เครื่องบินโบอิ้งสองชั้น เป็นไปไม่ได้เลยที่จะเข้าใจว่ายักษ์ใหญ่โลหะหลายตันนี้ลอยขึ้นไปในอากาศได้อย่างไร มันดูไม่เป็นธรรมชาติมาก ยิ่งกว่านั้น แม้แต่คนที่ทำงานมาทั้งชีวิตในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการบิน และแน่นอน ผู้ที่รู้ทฤษฎีวิชาการบิน บางครั้งยอมรับตามตรงว่าพวกเขาไม่เข้าใจว่าเครื่องบินบินได้อย่างไร แต่เรายังคงพยายามที่จะคิดออก

เครื่องบินถูกเก็บไว้ในอากาศเนื่องจาก "ลิฟต์" ที่กระทำต่อมันซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในการเคลื่อนไหวซึ่งจัดทำโดยเครื่องยนต์ที่ติดอยู่กับปีกหรือลำตัว

• เครื่องยนต์ไอพ่นทิ้งไอพ่นของน้ำมันก๊าดหรือผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงสำหรับการบินอื่นๆ ดันเครื่องบินไปข้างหน้า
• ใบพัดของเครื่องยนต์ใบพัดดูเหมือนจะหมุนไปในอากาศและดึงเครื่องบินไปด้านหลัง

แรงยก

ลิฟเกิดขึ้นเมื่อกระแสอากาศไหลเข้ารอบปีก เนื่องจากรูปทรงพิเศษของส่วนของปีก ส่วนหนึ่งของกระแสน้ำเหนือปีกจึงมีความเร็วที่สูงกว่าการไหลของใต้ปีก เนื่องจากพื้นผิวด้านบนของปีกมีลักษณะนูน ตรงข้ามกับด้านล่างแบน เป็นผลให้อากาศที่ไหลรอบปีกจากด้านบนต้องเดินทางไกลขึ้นตามลำดับด้วยความเร็วสูงขึ้น และยิ่งอัตราการไหลสูง ความดันในนั้นก็จะยิ่งต่ำลง และในทางกลับกัน ยิ่งความเร็วต่ำ ความดันก็ยิ่งมากขึ้น

ในปี ค.ศ. 1838 เมื่อยังไม่มีแอโรไดนามิกเช่นนี้ นักฟิสิกส์ชาวสวิส แดเนียล เบอร์นูลลี ได้บรรยายถึงปรากฏการณ์นี้ โดยกำหนดกฎหมายที่ตั้งชื่อตามเขา อย่างไรก็ตาม Bernoulli อธิบายการไหลของของไหล แต่ด้วยการเกิดขึ้นและการพัฒนาของการบิน การค้นพบของเขากลายเป็นโอกาสที่ดีมาก แรงกดใต้ปีกนั้นสูงกว่าแรงดันจากด้านบนและดันปีก และดันปีกเครื่องบินขึ้นข้างบนด้วย

ส่วนประกอบอื่นของลิฟต์คือส่วนที่เรียกว่า "มุมโจมตี" ปีกตั้งอยู่ที่มุมแหลมกับการไหลของอากาศที่กำลังจะมาถึงเนื่องจากแรงดันใต้ปีกสูงกว่าด้านบน

เครื่องบินบินได้เร็วแค่ไหน?

สำหรับลักษณะที่ปรากฏของแรงยก จำเป็นต้องมีความเร็วในการเคลื่อนที่ที่แน่นอนและค่อนข้างสูง แยกแยะระหว่างความเร็วต่ำสุดจำเป็นต้องยกขึ้นจากพื้นสูงสุดและล่องเรือซึ่งเครื่องบินส่วนใหญ่บินในเส้นทางนั้นประมาณ 80% ของความเร็วสูงสุด ความเร็วในการล่องเรือที่ทันสมัย ซับผู้โดยสาร 850-950 กม.ต่อชั่วโมง

นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเรื่องความเร็วภาคพื้นดินซึ่งเป็นผลรวมของความเร็วของเครื่องบินเองและความเร็วของกระแสอากาศที่ต้องเอาชนะ มันมาจากการคำนวณระยะเวลาของเที่ยวบิน

ความเร็วที่จำเป็นสำหรับการขึ้นเครื่องบินขึ้นอยู่กับมวลของเครื่องบิน และสำหรับเรือโดยสารสมัยใหม่นั้นอยู่ในช่วง 180 ถึง 280 กม. ต่อชั่วโมง การลงจอดเกิดขึ้นที่ความเร็วเท่ากัน

ส่วนสูง

ความสูงของเที่ยวบินไม่ได้ถูกเลือกโดยพลการเช่นกัน แต่จะพิจารณาจากปัจจัยหลายประการ การประหยัดเชื้อเพลิง และการพิจารณาด้านความปลอดภัย

ที่พื้นผิวโลก อากาศมีความหนาแน่นมากขึ้น จึงมีความต้านทานต่อการเคลื่อนที่สูง ทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากขึ้น ด้วยระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น อากาศจะระบายออกมากขึ้นและความต้านทานจะลดลง ระดับความสูงที่เหมาะสมสำหรับการบินคือประมาณ 10,000 เมตร ในขณะเดียวกันการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงก็น้อยที่สุด

ข้อดีที่สำคัญอีกประการของการบินบนที่สูงคือการไม่มีนกที่นี่ การชนกันซึ่งทำให้เกิดภัยพิบัติซ้ำแล้วซ้ำเล่า

เครื่องบินพลเรือนไม่สามารถปีนได้สูงกว่า 12,000-13,000 เมตร เนื่องจากสุญญากาศที่แรงเกินไปขัดขวางการทำงานปกติของเครื่องยนต์

การควบคุมเครื่องบิน

เครื่องบินถูกควบคุมโดยการเพิ่มหรือลดแรงขับของเครื่องยนต์ ในกรณีนี้ ความเร็วจะเปลี่ยนไปตามลำดับ ลิฟต์และระดับความสูงของเที่ยวบิน สำหรับการควบคุมกระบวนการเปลี่ยนความสูงและการเลี้ยวอย่างละเอียดยิ่งขึ้น จะใช้กลไกของปีกและหางเสือที่อยู่บนชุดประกอบหาง

ขึ้นและลง

เพื่อให้ลิฟต์สามารถยกเครื่องบินขึ้นจากพื้นได้ ลิฟต์จะต้องพัฒนาความเร็วที่เพียงพอ ด้วยเหตุนี้จึงใช้รันเวย์ สำหรับเครื่องบินโดยสารหรือเครื่องบินขนส่งขนาดใหญ่ ต้องใช้รันเวย์ยาว 3-4 กิโลเมตร

สถานะของรันเวย์ได้รับการตรวจสอบอย่างรอบคอบโดยบริการของสนามบิน ทำให้พวกเขาอยู่ในสภาพที่สะอาดสมบูรณ์ เนื่องจากวัตถุแปลกปลอมที่เข้าไปในเครื่องยนต์สามารถนำไปสู่อุบัติเหตุได้ และหิมะและน้ำแข็งบนรันเวย์ก่อให้เกิดอันตรายอย่างยิ่งในระหว่างการบินขึ้นและลงจอด

เมื่อเครื่องบินบินขึ้น ช่วงเวลาหนึ่งหลังจากนั้นจะไม่สามารถยกเลิกการบินขึ้นได้อีกต่อไป เนื่องจากความเร็วจะสูงมากจนเครื่องบินไม่สามารถหยุดภายในรันเวย์ได้อีกต่อไป นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "ความเร็วในการตัดสินใจ"

การลงจอดเป็นช่วงเวลาที่สำคัญมากในการบิน นักบินจะค่อยๆ ช้าลง อันเป็นผลมาจากการที่ลิฟต์ลดลงและเครื่องบินลดลง ก่อนถึงพื้น ความเร็วต่ำมากจนกางปีกออก ซึ่งเพิ่มการยกขึ้นบ้างและทำให้เครื่องบินร่อนลงอย่างนุ่มนวล

ดังนั้น ไม่ว่าเราจะดูแปลกแค่ไหน เครื่องบินก็บินได้ และเป็นไปตามกฎฟิสิกส์อย่างเคร่งครัด

บ่อยครั้ง การดูเครื่องบินที่บินอยู่บนท้องฟ้า เราสงสัยว่าเครื่องบินขึ้นได้อย่างไร เขาบินได้อย่างไร? ท้ายที่สุดเครื่องบินก็หนักกว่าอากาศมาก

ทำไมเรือเหาะขึ้น

เรารู้ว่าบอลลูนและเรือเหาะถูกยกขึ้นไปในอากาศ ความแข็งแกร่งของอาร์คิมิดีส ... กฎของอาร์คิมิดีสสำหรับก๊าซกล่าวว่า: “ นู๋และร่างกายที่แช่อยู่ในแก๊สจะทำหน้าที่เป็นแรงลอยตัวเท่ากับแรงโน้มถ่วงของแก๊สที่ร่างกายนี้เคลื่อนตัวไป " ... แรงนี้อยู่ตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วง นั่นคือพลังของอาร์คิมิดีสพุ่งขึ้นไปข้างบน

หากแรงโน้มถ่วงเท่ากับแรงของอาร์คิมิดีส แสดงว่าร่างกายอยู่ในสมดุล หากแรงของอาร์คิมิดีสมากกว่าแรงโน้มถ่วง ร่างกายก็จะลอยขึ้นไปในอากาศ เนื่องจากบอลลูนและเรือเหาะเต็มไปด้วยก๊าซ ซึ่งเบากว่าอากาศ แรงของอาร์คิมิดีสผลักพวกเขาขึ้น ดังนั้นแรงของอาร์คิมิดีสจึงเป็นแรงยกของเครื่องบินที่เบากว่าอากาศ

แต่แรงโน้มถ่วงของเครื่องบินนั้นสูงกว่าแรงของอาร์คิมิดีสอย่างมาก ดังนั้นจึงไม่สามารถยกเครื่องบินขึ้นสู่อากาศได้ เหตุใดจึงถอดออกหลังจากทั้งหมด?

ลิฟต์ปีกเครื่องบิน

การเพิ่มขึ้นของลิฟต์มักเกิดจากความแตกต่างของแรงดันคงที่ของกระแสอากาศบนพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของปีกเครื่องบิน

ลองพิจารณารูปลักษณ์ของปีกยกแบบง่ายซึ่งวางขนานกับการไหลของอากาศ การออกแบบปีกทำให้ส่วนบนของโปรไฟล์นูนออกมา การไหลของอากาศรอบปีกแบ่งออกเป็นสองส่วน: บนและล่าง ความเร็วอันเดอร์โฟลว์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ แต่ความเร็วของตัวบนเพิ่มขึ้นเนื่องจากต้องครอบคลุมระยะทางที่ยาวกว่าในเวลาเดียวกัน ตามกฎของเบอร์นูลลี ยิ่งอัตราการไหลสูง ความดันในนั้นก็จะยิ่งต่ำลง ส่งผลให้แรงดันเหนือปีกลดลง เนื่องจากความแตกต่างของแรงกดดันเหล่านี้ แรงยกซึ่งดันปีกขึ้นและเครื่องบินก็ลอยขึ้นไปด้วย และยิ่งความแตกต่างนี้มากเท่าใด แรงยกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

แต่ในกรณีนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายว่าทำไมลิฟต์ถึงปรากฏขึ้นเมื่อโปรไฟล์ปีกมีรูปร่างสมมาตรเว้าหรือนูนสองด้าน อย่างไรก็ตาม ที่นี่อากาศไหลผ่านระยะทางเท่ากัน และไม่มีความแตกต่างของแรงดัน

ในทางปฏิบัติ ปีกเครื่องบินจะทำมุมกับการไหลของอากาศ มุมนี้เรียกว่า มุมโจมตี ... และการไหลของอากาศที่ชนกับพื้นผิวด้านล่างของปีกดังกล่าวจะเอียงและเคลื่อนตัวลง ตาม กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม แรงที่พุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม กล่าวคือ ขึ้นไปจะกระทำบนปีก

แต่รุ่นนี้ซึ่งอธิบายถึงการเกิดขึ้นของลิฟต์ ไม่ได้คำนึงถึงการไหลรอบพื้นผิวด้านบนของปีกอากาศ ดังนั้นในกรณีนี้ ขนาดของลิฟต์จึงถูกประเมินต่ำไป

อันที่จริงทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก การยกของปีกเครื่องบินไม่มีอยู่ในปริมาณที่เป็นอิสระ นี่เป็นหนึ่งในแรงแอโรไดนามิก

กระแสลมที่พัดมากระทำกับปีกด้วยแรงที่เรียกว่า เต็มแรงแอโรไดนามิก ... และแรงยกก็เป็นส่วนหนึ่งของแรงนี้ องค์ประกอบที่สองคือ แรงลาก เวกเตอร์แรงแอโรไดนามิกรวมเป็นผลรวมของเวกเตอร์แรงยกและเวกเตอร์แรงลาก เวกเตอร์การยกถูกตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร็วการไหลของอากาศที่กำลังจะมาถึง และเวกเตอร์ของแรงต้านทานส่วนหน้านั้นขนานกัน

แรงแอโรไดนามิกทั้งหมดถูกกำหนดให้เป็นส่วนประกอบหนึ่งของแรงกดรอบรูปร่างโปรไฟล์ปีก:

Y - แรงยก

R - แรงผลักดัน

dΩ - เส้นขอบโปรไฟล์

R - ค่าความดันรอบรูปร่างของโปรไฟล์ปีก

น - ปกติถึงโปรไฟล์

ทฤษฎีบทของ Zhukovsky

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย นิโคไล เยโกโรวิช ซูคอฟสกี ได้อธิบายวิธีการสร้างปีกยกขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งเรียกว่าบิดาแห่งการบินของรัสเซีย ในปี ค.ศ. 1904 เขาได้กำหนดทฤษฎีบทเกี่ยวกับแรงยกของวัตถุที่อยู่ในกระแสขนานระนาบของของเหลวหรือก๊าซในอุดมคติ

Zhukovsky นำเสนอแนวคิดของการไหลเวียนของความเร็วการไหลซึ่งทำให้สามารถคำนึงถึงความชันของการไหลและรับค่าแรงยกที่แม่นยำยิ่งขึ้น

แรงยกของช่วงปีกที่ไม่มีที่สิ้นสุดเท่ากับผลคูณของความหนาแน่นของแก๊ส (ของเหลว) ความเร็วของแก๊ส (ของเหลว) การหมุนเวียนของความเร็วการไหล และความยาวของส่วนของปีกที่เลือก ทิศทางของการกระทำของแรงยกได้มาจากการหมุนเวกเตอร์ความเร็วของการไหลเข้าที่มุมฉากกับการไหลเวียน

แรงยก

ความหนาแน่นของตัวกลาง

อัตราการไหลที่อนันต์

การไหลเวียนของความเร็วการไหล (เวกเตอร์ตั้งฉากกับระนาบ airfoil ทิศทางของเวกเตอร์ขึ้นอยู่กับทิศทางของการไหลเวียน)

ความยาวของปีก (ตั้งฉากกับระนาบของโปรไฟล์)

ปริมาณการยกขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ: มุมโจมตี ความหนาแน่นและความเร็วของการไหลของอากาศ รูปทรงของปีก ฯลฯ

ทฤษฎีบทของ Zhukovsky เป็นพื้นฐานของทฤษฎีปีกสมัยใหม่

เครื่องบินสามารถขึ้นได้ก็ต่อเมื่อลิฟต์มีน้ำหนักมากกว่า เขาพัฒนาความเร็วด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์ เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น แรงยกก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และเครื่องบินก็ขึ้น

หากการยกและน้ำหนักของเครื่องบินเท่ากัน เครื่องบินจะบินในแนวนอน เครื่องยนต์อากาศยานสร้างแรงขับ - แรงที่มีทิศทางตรงกับทิศทางการเคลื่อนที่ของเครื่องบินและอยู่ตรงข้ามกับทิศทางการลาก แรงขับดันเครื่องบินขึ้นไปในอากาศ ในการบินระดับด้วยความเร็วคงที่ แรงขับและการลากจะสมดุล หากคุณเพิ่มแรงขับ เครื่องบินจะเริ่มเร่งความเร็ว แต่แรงต้านจะเพิ่มขึ้นด้วย และในไม่ช้าพวกเขาจะสมดุลอีกครั้ง และเครื่องบินจะบินด้วยความเร็วคงที่แต่สูงกว่า

หากความเร็วลดลงลิฟต์ก็จะน้อยลงและเครื่องบินก็เริ่มร่อนลง

เครื่องบินเป็นของเครื่องบินที่หนักกว่าอากาศ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีเงื่อนไขบางประการสำหรับเที่ยวบิน ซึ่งเป็นการรวมกันของปัจจัยที่คำนวณได้อย่างแม่นยำ การบินของเครื่องบินเป็นผลมาจากการกระทำของลิฟต์ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออากาศไหลไปทางปีก มันถูกหมุนในมุมที่คำนวณได้อย่างแม่นยำและมีรูปร่างตามหลักอากาศพลศาสตร์ซึ่งด้วยความเร็วที่กำหนดมันจะเริ่มพุ่งสูงขึ้นตามที่นักบินพูด - "ยืนอยู่ในอากาศ"

เครื่องยนต์เร่งความเร็วเครื่องบินและรักษาความเร็ว จรวดนำพาดันเครื่องบินไปข้างหน้าเนื่องจากการเผาไหม้ของน้ำมันก๊าดและกระแสก๊าซที่ไหลออกจากหัวฉีดด้วยกำลังมหาศาล เครื่องยนต์ใบพัด "ดึง" เครื่องบินไปตาม

ปีกของเครื่องบินสมัยใหม่เป็นโครงสร้างที่นิ่งและโดยตัวมันเองไม่สามารถสร้างแรงยกได้เอง ความสามารถในการยกยานพาหนะหลายตันขึ้นไปในอากาศเกิดขึ้นหลังจากการเคลื่อนไปข้างหน้า (การเร่งความเร็ว) ของเครื่องบินโดยใช้โรงไฟฟ้าเท่านั้น ในกรณีนี้ ปีกที่วางในมุมแหลมกับทิศทางการไหลของอากาศ ทำให้เกิดแรงดันที่ต่างออกไป: โดยจะอยู่เหนือแผ่นเหล็กน้อยกว่า และอยู่ต่ำกว่าผลิตภัณฑ์มากขึ้น ความแตกต่างของแรงดันทำให้เกิดแรงแอโรไดนามิกที่นำไปสู่การปีน

ลิฟต์เครื่องบินประกอบด้วยปัจจัยดังต่อไปนี้:

1. มุมการโจมตี
2. โปรไฟล์ปีกไม่สมมาตร

ความเอียงของแผ่นโลหะ (ปีก) ต่อการไหลของอากาศเรียกว่ามุมโจมตี โดยปกติเมื่อเครื่องบินกำลังยกขึ้น ค่าดังกล่าวจะไม่เกิน 3-5 ° ซึ่งเพียงพอสำหรับการขึ้นเครื่องบินของรุ่นส่วนใหญ่ ความจริงก็คือการออกแบบปีกได้รับการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญตั้งแต่มีการสร้างเครื่องบินลำแรก และในปัจจุบันมีรูปทรงที่ไม่สมมาตรด้วยแผ่นโลหะด้านบนที่นูนขึ้น แผ่นด้านล่างของผลิตภัณฑ์มีลักษณะเป็นพื้นผิวเรียบสำหรับการไหลของอากาศที่แทบไม่มีอุปสรรค

น่าสนใจ:

แรงโน้มถ่วงและแรงโน้มถ่วง - ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ, คำอธิบาย รูปภาพ และวิดีโอ

ตามแผนผัง กระบวนการสร้างลิฟต์ยกจะมีลักษณะดังนี้: เครื่องบินไอพ่นส่วนบนจำเป็นต้องเดินทางในระยะทางที่ไกลกว่า (เนื่องจากรูปร่างนูนของปีก) กว่าส่วนล่าง ในขณะที่ปริมาณอากาศที่อยู่ด้านหลังเพลทควรเท่าเดิม เป็นผลให้หยดบนจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น สร้างขอบเขตของความดันที่ลดลงตามสมการเบอร์นูลลี ความแตกต่างโดยตรงของแรงดันด้านบนและด้านล่างของปีก ประกอบกับการทำงานของเครื่องยนต์ ช่วยให้เครื่องบินได้รับระดับความสูงตามที่ต้องการ ควรจำไว้ว่าค่าของมุมของการโจมตีไม่ควรเกินเครื่องหมายวิกฤต มิฉะนั้น ลิฟต์จะลดลง

ปีกและเครื่องยนต์ไม่เพียงพอสำหรับเที่ยวบินที่มีการควบคุม ปลอดภัย และสะดวกสบาย เครื่องบินต้องบังคับทิศทาง ในขณะที่การควบคุมที่แม่นยำจำเป็นที่สุดในระหว่างการลงจอด นักบินเรียกการควบคุมการลงจอด - ความเร็วของเครื่องบินลดลงเพื่อให้เริ่มสูญเสียระดับความสูง ที่ความเร็วระดับหนึ่ง การตกนี้อาจราบรื่นมาก ส่งผลให้ล้อเฟืองลงที่แถบนั้นสัมผัสที่นุ่มนวล

การควบคุมเครื่องบินแตกต่างจากการขับรถโดยสิ้นเชิง พวงมาลัยของนักบินได้รับการออกแบบให้เบี่ยงเบนขึ้นและลงและสร้างการหมุน “ในตัวเอง” คือการปีน “จากตัวฉันเอง” เป็นการสืบเชื้อสายการดำน้ำ ในการเลี้ยวเปลี่ยนเส้นทางคุณต้องกดแป้นเหยียบอันใดอันหนึ่งแล้วเอียงเครื่องบินไปในทิศทางที่เลี้ยวด้วยพวงมาลัย ... อย่างไรก็ตามในภาษาของนักบินเรียกว่า "เลี้ยว" หรือ "เปลี่ยน".

สำหรับการหมุนและรักษาเสถียรภาพของเที่ยวบิน กระดูกงูแนวตั้งจะอยู่ที่ส่วนท้ายของเครื่องบิน และ "ปีก" ขนาดเล็กที่อยู่ด้านล่างและด้านบนเป็นตัวกันโคลงในแนวนอนที่ไม่อนุญาตให้เครื่องจักรขนาดใหญ่ขึ้นและลงอย่างไม่สามารถควบคุมได้ บนตัวควบคุมเสถียรภาพมีระนาบที่เคลื่อนย้ายได้ - ลิฟต์

น่าสนใจ:

ทำไมดาวไม่ตก? คำอธิบายรูปภาพและวิดีโอ

ในการควบคุมเครื่องยนต์ มีคันโยกระหว่างที่นั่งของนักบิน - ในระหว่างการบินขึ้น พวกเขาจะถูกย้ายไปข้างหน้าจนสุดเพื่อแรงขับสูงสุด นี่คือโหมดการขึ้นเครื่องที่ต้องใช้เพื่อเพิ่มความเร็วเครื่องขึ้น เมื่อลงจอด คันโยกจะถูกดึงกลับจนสุด - ไปที่โหมดแรงขับขั้นต่ำ

ผู้โดยสารจำนวนมากเฝ้าดูด้วยความสนใจขณะที่ปีกหลังขนาดใหญ่ตกลงมาอย่างกะทันหันก่อนลงจอด สิ่งเหล่านี้คือปีกนก "กลไก" ซึ่งทำงานหลายอย่าง เมื่อร่อนลง กลไกที่ยืดออกจนสุดจะทำให้เครื่องบินช้าลงเพื่อป้องกันไม่ให้เร่งมากเกินไป เมื่อลงจอด เมื่อความเร็วต่ำมาก อวัยวะเพศหญิงจะสร้างแรงยกเพิ่มเติมเพื่อให้ระดับความสูงลดลงอย่างราบรื่น ในระหว่างการบินขึ้น พวกเขาช่วยปีกหลักเพื่อให้เครื่องบินอยู่ในอากาศ

อะไรที่คุณไม่ควรกลัวในเที่ยวบิน?

มีหลายช่วงเวลาของการบินที่อาจทำให้ผู้โดยสารหวาดกลัว - สิ่งเหล่านี้คือความปั่นป่วน ผ่านก้อนเมฆ และการสั่นที่คอนโซลปีกที่มองเห็นได้ชัดเจน แต่สิ่งนี้ไม่อันตรายเลย - โครงสร้างของเครื่องบินได้รับการออกแบบสำหรับการบรรทุกขนาดใหญ่ มากกว่าที่เกิดขึ้นระหว่าง "การกระแทก" คอนโซลสั่นควรใช้อย่างสงบ - ​​นี่คือความยืดหยุ่นในการออกแบบที่อนุญาตและการบินในเมฆนั้นจัดทำโดยเครื่องมือ

ทำไมนกถึงบินได้?

ปีกนกออกแบบมาเพื่อสร้างแรงต้านแรงโน้มถ่วง ท้ายที่สุดปีกนกก็ไม่แบนเหมือนกระดาน แต่ โค้ง ... หมายความว่ากระแสลมที่ไหลไปรอบปีกจะต้องเดินทางทางด้านบนยาวกว่าทางเว้าด้านล่าง สำหรับกระแสลมทั้งสองที่จะไปถึงปลายปีกในเวลาเดียวกัน การไหลของอากาศที่อยู่เหนือปีกจะต้องเดินทางเร็วกว่าใต้ปีก ดังนั้นความเร็วของการไหลของอากาศเหนือปีกจึงเพิ่มขึ้นและความดันจะลดลง

ความแตกต่างของแรงดันใต้ปีกและเหนือปีกทำให้เกิดแรงยกขึ้นซึ่งต้านแรงโน้มถ่วง

สำหรับใครบางคนมันมีความเกี่ยวข้องตอนนี้สำหรับใครบางคนหลัง - ซื้อ ตั๋วเครื่องบินราคาถูกออนไลน์ คุณสามารถทำได้ที่นี่! (คลิกที่ภาพ!)

เมื่อเข้าไปในไซต์แล้ว กำหนดทิศทาง วันที่ออกเดินทาง (มาถึง) กำหนดจำนวนตั๋วและคอมพิวเตอร์จะให้ตารางเที่ยวบินสำหรับวันนี้และเที่ยวบินถัดไป ตัวเลือก ค่าใช้จ่ายโดยอัตโนมัติ
คุณต้องจองตั๋วให้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และแลกรับเร็วขึ้นในขณะที่การจองนั้นถูกต้อง มิฉะนั้นตั๋วราคาถูกจะลอยไป รายละเอียดทั้งหมดค้นหา จุดหมายปลายทางยอดนิยมจากยูเครนคุณสามารถสั่งซื้อตั๋วเครื่องบินและรถไฟได้จากทุกที่ไปยังจุดใดก็ได้โดยไปที่รูปภาพที่ระบุ - บนเว็บไซต์ที่ http://711.ua/cheap-flights/

เครื่องบินเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมาก บางครั้งก็น่ากลัวในความซับซ้อนสำหรับคนธรรมดา ผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับอากาศพลศาสตร์

มวลของสายการบินที่ทันสมัยสามารถเข้าถึง 400 ตัน แต่พวกมันลอยอยู่ในอากาศอย่างสงบเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและสามารถข้ามระยะทางไกลได้

ทำไมเครื่องบินถึงบินได้?

เพราะเขาเหมือนนกมีปีก!

ถ้าเครื่องยนต์ดับ ไม่เป็นไร เครื่องบินจะบินขึ้นเครื่องที่สอง หากเครื่องยนต์ทั้งสองเครื่องเสีย ประวัติก็ทราบถึงกรณีที่เครื่องทั้งสองลงจอดในสถานการณ์เช่นนั้น แชสซี? ไม่มีสิ่งใดขัดขวางไม่ให้เครื่องบินลงจอดที่ท้อง หากปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยจากอัคคีภัยบางอย่าง เครื่องบินจะไม่เกิดไฟไหม้ด้วยซ้ำ แต่เครื่องบินไม่สามารถบินได้โดยไม่มีปีก เพราะสิ่งนี้เองที่สร้างแรงยก

เครื่องบิน "บินข้าม" อากาศอย่างต่อเนื่องโดยตั้งปีกทำมุมเล็กน้อยกับเวกเตอร์ความเร็วการไหลของอากาศ มุมในอากาศพลศาสตร์นี้เรียกว่า "มุมโจมตี" "มุมโจมตี" คือมุมเอียงของปีกกับ "เวกเตอร์ความเร็วการไหล" ที่มองไม่เห็นและเป็นนามธรรม (ดูรูปที่ 1)

วิทยาศาสตร์บอกว่าเครื่องบินบินได้เพราะ บริเวณด้านล่างของปีกจะมีแรงดันเพิ่มขึ้น ซึ่งเกิดจากแรงแอโรไดนามิกที่ปีก โดยพุ่งขึ้นไปในแนวตั้งฉากกับปีกเพื่อความสะดวกในการทำความเข้าใจกระบวนการบิน แรงนี้ถูกสลายตามกฎของเวกเตอร์พีชคณิตเป็นสององค์ประกอบ: แรงต้านทานแอโรไดนามิก X

(ทิศทางไปตามการไหลของอากาศ) และยก Y (ตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร็วลม) (ดูรูปที่ 2)

เมื่อสร้างเครื่องบินต้องให้ความสนใจอย่างมากกับปีกเพราะความปลอดภัยของเที่ยวบินจะขึ้นอยู่กับมัน เมื่อมองผ่านหน้าต่าง ผู้โดยสารสังเกตเห็นว่ามันโค้งและกำลังจะหัก อย่ากลัวเลยมันสามารถทนต่อแรงมหาศาลได้

ในการบินและบนพื้นดิน ปีกของเครื่องบินนั้น "สะอาด" มีแรงต้านของอากาศน้อยที่สุดและแรงยกที่เพียงพอเพื่อให้เครื่องบินอยู่ในระดับความสูงที่บินด้วยความเร็วสูง

แต่เมื่อถึงเวลาเครื่องขึ้นหรือลง เครื่องบินต้องบินให้ช้าที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อไม่ให้ลิฟต์ข้างหนึ่งหายไป และอีกล้อหนึ่งสามารถทนต่อการสัมผัสพื้นได้ ด้วยเหตุนี้พื้นที่ปีกจึงเพิ่มขึ้น: อวัยวะเพศหญิง(เครื่องบินอยู่ด้านหลัง) และ แผ่นไม้(ด้านหน้าปีก).

หากจำเป็นต้องลดความเร็วลงอีกให้ปล่อยส่วนบนของปีก สปอยเลอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเบรกลมและลดแรงยก

เครื่องบินกลายเป็นเหมือนสัตว์ร้ายที่กำลังใกล้เข้ามาอย่างช้าๆ

ด้วยกัน: แผ่นปิด ระแนง และสปอยเลอร์- เรียกว่ากลไกปีก นักบินจะออกจากห้องนักบินโดยการใช้กลไกเครื่องยนต์ก่อนเครื่องขึ้นหรือลงจอด

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับระบบไฮดรอลิกตามกฎ (น้อยกว่าแบบไฟฟ้า) กลไกดูน่าสนใจมากและในขณะเดียวกันก็น่าเชื่อถือมาก

บนปีกมี หางเสือ (ใน ailerons การบิน) คล้ายกับบนเรือ (ไม่ใช่เพื่ออะไรที่เรียกว่าเครื่องบิน) ซึ่งเบี่ยงเบนเอียงเครื่องบินไปในทิศทางที่ต้องการ พวกเขามักจะเบี่ยงเบนพร้อมกันที่ด้านซ้ายและด้านขวา

บนปีกยังมี ไฟบิน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มองเห็นได้จากด้านข้าง (จากพื้นดินหรือระนาบอื่น) เสมอว่าเครื่องบินกำลังบินไปในทิศทางใด ความจริงก็คือสีแดงอยู่ทางซ้ายเสมอและสีเขียวอยู่ทางขวา บางครั้งวาง "ไฟกระพริบ" สีขาวไว้ข้างๆ ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนมากในเวลากลางคืน

ลักษณะเฉพาะส่วนใหญ่ของเครื่องบินขึ้นอยู่กับปีก คุณภาพแอโรไดนามิก และพารามิเตอร์อื่นๆ โดยตรง มีถังเชื้อเพลิงอยู่ภายในปีก (ปริมาณเชื้อเพลิงสูงสุดที่จะเติมเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับขนาดของปีกเป็นอย่างมาก) เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าวางอยู่ที่ขอบชั้นนำเพื่อไม่ให้น้ำแข็งเกาะกลางสายฝน เกียร์ลงจอด ติดอยู่ที่ส่วนราก ...

ถึงความเร็วของเครื่องบินแล้ว โดยใช้โรงไฟฟ้าหรือกังหัน... เนื่องจากโรงไฟฟ้าที่สร้างแรงขับ เครื่องบินจึงสามารถเอาชนะแรงต้านของอากาศได้

เครื่องบินบินตามกฎฟิสิกส์

อากาศพลศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ขึ้นอยู่กับt ทฤษฎีบทของ Nikolai Egorovich Zhukovskyนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้โดดเด่น ผู้ก่อตั้งแอโรไดนามิกส์ ซึ่งถูกคิดค้นขึ้น ในปี พ.ศ. 2447... อีกหนึ่งปีต่อมา ในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1905 Zhukovsky ได้นำเสนอทฤษฎีการสร้างการยกปีกเครื่องบินในที่ประชุมของสมาคมคณิตศาสตร์

ทำไมเครื่องบินถึงบินได้สูงมาก?

ระดับความสูงของเครื่องบินเจ็ทสมัยใหม่อยู่ภายใน จากระดับน้ำทะเล 5,000 ถึง 10,000 เมตร... สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ง่ายมาก: ที่ระดับความสูงนี้ ความหนาแน่นของอากาศจะน้อยกว่ามาก ดังนั้นจึงมีแรงต้านของอากาศน้อยลง เครื่องบินบินในระดับความสูงสูง เพราะเมื่อบินที่ระดับความสูง 10 กิโลเมตร เครื่องบินจะใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าเมื่อบินที่ระดับความสูงหนึ่งกิโลเมตรถึง 80%

อย่างไรก็ตามทำไมพวกเขาถึงไม่บินสูงขึ้นไปในบรรยากาศชั้นบนซึ่งความหนาแน่นของอากาศจะน้อยกว่านี้?

ความจริงก็คือการสร้างแรงผลักดันที่จำเป็นโดยเครื่องยนต์อากาศยาน จำเป็นต้องมีการจ่ายอากาศขั้นต่ำ... ดังนั้น เครื่องบินแต่ละลำจึงมีขีดจำกัดความสูงที่ปลอดภัยสูงสุด หรือที่เรียกว่าเพดานบริการ ตัวอย่างเช่น เพดานที่ใช้งานได้จริงของเครื่องบิน Tu-154 อยู่ที่ประมาณ 12100 เมตร

ค่อนข้างแปลกที่จะสังเกตว่ายานพาหนะขนาดหลายตันลอยขึ้นจากรันเวย์อย่างง่ายดายและค่อยๆ เพิ่มระดับความสูงได้อย่างไร ดูเหมือนว่าการยกโครงสร้างหนักดังกล่าวขึ้นไปในอากาศเป็นงานที่เป็นไปไม่ได้ แต่อย่างที่เราเห็น นี่ไม่ใช่กรณี ทำไมเครื่องบินไม่ตกและบินได้อย่างไร?

คำตอบสำหรับคำถามนี้อยู่ในกฎทางกายภาพที่อนุญาตให้ยกยานพาหนะที่บินได้ขึ้นไปในอากาศ พวกเขาเป็นจริงไม่เพียง แต่สำหรับเครื่องร่อนและเครื่องบินกีฬาเบา แต่ยังสำหรับเรือเดินสมุทรหลายตันที่สามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกเพิ่มเติมได้ และโดยทั่วไปแล้ว การบินของเฮลิคอปเตอร์นั้นดูยอดเยี่ยมมาก ซึ่งไม่เพียงแต่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงได้ แต่ยังลอยอยู่ในที่เดียวอีกด้วย

การบินของเครื่องบินเป็นไปได้เนื่องจากการใช้สองแรงร่วมกัน - แรงยกและแรงผลักของเครื่องยนต์ และถ้าทุกอย่างชัดเจนมากขึ้นหรือน้อยลงด้วยแรงผลัก จากนั้นด้วยแรงยก ทุกอย่างค่อนข้างซับซ้อนกว่านั้น แม้ว่าเราทุกคนจะคุ้นเคยกับสำนวนนี้ แต่ก็ไม่ใช่ทุกคนที่จะอธิบายได้

แล้วลักษณะของลิฟท์คืออะไร?

เรามาดูปีกของเครื่องบินกันอย่างใกล้ชิดกันดีกว่า เพราะมันสามารถลอยอยู่ในอากาศได้ จากด้านล่างจะแบนราบทั้งหมด และจากด้านบนมีรูปทรงกลมโดยมีส่วนนูนออกด้านนอก ในระหว่างการเคลื่อนที่ของเครื่องบิน อากาศจะไหลผ่านใต้ปีกด้านล่างอย่างสงบโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ แต่เพื่อที่จะผ่านเหนือพื้นผิวด้านบนของปีกนั้นจะต้องบีบอัดการไหลของอากาศ เป็นผลให้เราได้รับผลกระทบจากท่อบีบที่อากาศต้องผ่าน

จะใช้เวลานานกว่าที่อากาศจะหมุนรอบพื้นผิวทรงกลมของปีกมากกว่าเวลาที่ผ่านไปใต้พื้นผิวเรียบด้านล่าง ด้วยเหตุผลนี้ มันจึงเคลื่อนที่เร็วกว่าปีก ซึ่งส่งผลให้เกิดความแตกต่างของแรงกด ใต้ปีกมีขนาดใหญ่กว่าปีกข้างมาก จึงมีลิฟต์ยกขึ้น ในกรณีนี้ กฎของเบอร์นูลลีมีผลบังคับใช้ ซึ่งเราทุกคนคุ้นเคยกันดีในโรงเรียน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือยิ่งความเร็วของวัตถุสูงขึ้น ความต่างของแรงดันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ปรากฎว่าลิฟต์สามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเครื่องบินกำลังเคลื่อนที่ เธอกดปีก บังคับให้มันลอยขึ้น

ขณะที่เครื่องบินเร่งความเร็วไปตามทางวิ่ง ความต่างของแรงดันก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งนำไปสู่ลักษณะที่ปรากฏของการยกตัว ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น มันค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับมวลของเครื่องบิน และเมื่อมันบินออกไปไกลกว่านั้น หลังจากปีนขึ้นไป นักบินลดความเร็วลง โดยเปรียบเทียบลิฟต์กับน้ำหนักของเครื่องบิน ซึ่งทำให้บินในระนาบแนวนอน

เพื่อให้เครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้า เครื่องบินมีเครื่องยนต์ทรงพลังที่ขับเคลื่อนการไหลของอากาศไปในทิศทางของปีก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา สามารถควบคุมความเข้มของการไหลของอากาศ และด้วยเหตุนี้ แรงผลักจึงเป็นไปได้