สูตรยกกระชับ. ทำไมเครื่องบินถึงบินได้? กฎของอากาศพลศาสตร์

สารบัญ:

สูตรยกกระชับ. ทำไมเครื่องบินถึงบินได้? กฎของอากาศพลศาสตร์
สูตรยกกระชับ. ทำไมเครื่องบินถึงบินได้? กฎของอากาศพลศาสตร์
Anonim

เครื่องบินคือเครื่องบินที่หนักกว่าอากาศหลายเท่า เพื่อให้บินได้ จำเป็นต้องมีเงื่อนไขหลายประการร่วมกัน การรวมมุมขวาของการโจมตีเข้ากับปัจจัยต่างๆ เป็นสิ่งสำคัญ

ทำไมมันบิน

อันที่จริง การบินของเครื่องบินเป็นผลมาจากการกระทำของหลายกองกำลังบนเครื่องบิน แรงที่กระทำต่อเครื่องบินเกิดขึ้นเมื่อกระแสอากาศเคลื่อนเข้าหาปีก พวกเขาจะหมุนในมุมหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีรูปทรงเพรียวบางเป็นพิเศษอยู่เสมอ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึง "ขึ้นไปในอากาศ"

กระแสลม
กระแสลม

กระบวนการนี้ได้รับผลกระทบจากความสูงของเครื่องบินและเครื่องยนต์จะเร่งความเร็วขึ้น การเผาไหม้น้ำมันก๊าดกระตุ้นการปล่อยก๊าซซึ่งแตกออกด้วยแรงมหาศาล เครื่องยนต์สกรูยกเครื่องบินขึ้น

เกี่ยวกับถ่านหิน

แม้แต่ในศตวรรษที่ 19 นักวิจัยได้พิสูจน์ว่ามุมการโจมตีที่เหมาะสมเป็นตัวบ่งชี้ 2-9 องศา ถ้าออกมาน้อยก็จะมีความต้านทานน้อย ในขณะเดียวกัน การคำนวณการยกแสดงว่าตัวเลขจะมีขนาดเล็ก

ถ้ามุมชันขึ้น แนวต้านจะกลายเป็นขนาดใหญ่และจะทำให้ปีกกลายเป็นใบเรือ

เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในเครื่องบินคืออัตราส่วนของการยกต่อการลาก นี่คือคุณภาพอากาศพลศาสตร์ และยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใด เครื่องบินก็จะต้องใช้พลังงานน้อยลงเท่านั้น

เกี่ยวกับลิฟท์

แรงยกเป็นส่วนประกอบของแรงแอโรไดนามิก โดยตั้งฉากกับเวกเตอร์การเคลื่อนที่ของเครื่องบินในกระแสน้ำ และเกิดขึ้นเนื่องจากการไหลรอบตัวรถไม่สมมาตร สูตรลิฟท์หน้าตาเป็นแบบนี้

สูตรนี้
สูตรนี้

การยกเกิดขึ้นได้อย่างไร

ในเครื่องบินปัจจุบัน ปีกเป็นแบบคงที่ มันจะไม่สร้างการยกขึ้นเอง การยกเครื่องจักรหนักขึ้นสามารถทำได้เนื่องจากการเร่งความเร็วทีละน้อยเพื่อไต่เครื่องบิน ในกรณีนี้ ปีกที่วางอยู่ในมุมแหลมกับกระแสน้ำจะสร้างแรงกดที่ต่างกันออกไป มันเล็กกว่าโครงสร้างและเพิ่มขึ้นด้านล่าง

และด้วยความแตกต่างของแรงกด ทำให้มีแรงแอโรไดนามิกเพิ่มขึ้น ตัวบ่งชี้ใดบ้างที่แสดงในสูตรแรงยก ใช้โปรไฟล์ปีกอสมมาตร ปัจจุบัน มุมโจมตีไม่เกิน 3-5 องศา และนี่ก็เพียงพอแล้วสำหรับเครื่องบินสมัยใหม่ที่จะบินขึ้น

มุมโจมตี
มุมโจมตี

นับตั้งแต่มีการสร้างเครื่องบินลำแรก การออกแบบได้เปลี่ยนไปอย่างมาก ขณะนี้ปีกมีลักษณะไม่สมมาตร แผ่นโลหะส่วนบนของปีกนูน

แผ่นด้านล่างของโครงสร้างเท่ากัน มันทำมาเพื่อเพื่อให้อากาศไหลผ่านได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง อันที่จริง สูตรลิฟต์ในทางปฏิบัติถูกนำมาใช้ในลักษณะนี้: กระแสลมบนเดินทางได้ไกลเนื่องจากส่วนกระพุ้งของปีกเมื่อเทียบกับส่วนล่าง และอากาศที่อยู่ด้านหลังจานก็ยังคงเท่าเดิม ส่งผลให้การไหลของอากาศส่วนบนเคลื่อนที่เร็วขึ้นและมีพื้นที่ที่มีความกดอากาศต่ำ

ความแตกต่างของแรงดันด้านบนและด้านล่างของปีก ประกอบกับการทำงานของเครื่องยนต์ นำไปสู่การปีนขึ้นสู่ความสูงที่ต้องการ เป็นสิ่งสำคัญที่มุมของการโจมตีเป็นปกติ มิเช่นนั้นลิฟต์จะตก

ยิ่งความเร็วรถสูง แรงยกยิ่งสูงตามสูตรการยก หากความเร็วเท่ากับมวล เครื่องบินจะเคลื่อนเข้าสู่แนวนอน ความเร็วเกิดจากการทำงานของเครื่องยนต์อากาศยาน และหากแรงกดเหนือปีกลดลงก็สามารถมองเห็นได้ทันทีด้วยตาเปล่า

เขาบิน
เขาบิน

ถ้าเครื่องบินเคลื่อนที่กะทันหัน เครื่องบินเจ็ตสีขาวจะปรากฏขึ้นเหนือปีก นี่คือคอนเดนเสทของไอน้ำที่เกิดขึ้นจากแรงดันที่ลดลง

เกี่ยวกับอัตราต่อรอง

สัมประสิทธิ์การยกเป็นปริมาณไม่มีมิติ ขึ้นอยู่กับรูปร่างของปีกโดยตรง มุมของการโจมตีก็มีความสำคัญเช่นกัน ใช้เมื่อคำนวณแรงยกเมื่อทราบความเร็วและความหนาแน่นของอากาศ การพึ่งพาสัมประสิทธิ์มุมของการโจมตีนั้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในระหว่างการทดสอบการบิน

เกี่ยวกับกฎแอโรไดนามิก

เมื่อเครื่องบินกำลังเคลื่อนที่ ความเร็ว ลักษณะอื่นๆการเคลื่อนไหวเปลี่ยนไปเช่นเดียวกับลักษณะของกระแสอากาศที่ไหลรอบตัว ในเวลาเดียวกัน โฟลว์สเปกตรัมก็เปลี่ยนไปเช่นกัน นี่คือการเคลื่อนไหวที่ไม่มั่นคง

เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้มากขึ้น จำเป็นต้องทำให้เข้าใจง่ายขึ้น สิ่งนี้จะทำให้ผลลัพธ์ง่ายขึ้นอย่างมาก และคุณค่าทางวิศวกรรมจะยังคงเหมือนเดิม

อันดับแรก ควรพิจารณาการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่ากระแสลมจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป

เป็นแอโรไดนามิกส์
เป็นแอโรไดนามิกส์

ประการที่สอง ยอมรับสมมติฐานความต่อเนื่องของสิ่งแวดล้อมจะดีกว่า นั่นคือไม่คำนึงถึงการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของอากาศ อากาศถือเป็นตัวกลางที่แยกออกไม่ได้โดยมีความหนาแน่นคงที่

ประการที่สาม ยอมให้อากาศไม่หนืดดีกว่า ความหนืดของมันคือศูนย์ และไม่มีแรงเสียดทานภายใน นั่นคือชั้นขอบเขตจะถูกลบออกจากสเปกตรัมการไหลไม่คำนึงถึงการลาก

ความรู้เกี่ยวกับกฎหมายแอโรไดนามิกหลักช่วยให้คุณสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่าเครื่องบินบินได้อย่างไรโดยกระแสอากาศ นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณสามารถคำนวณตัวบ่งชี้ของกองกำลังหลัก ซึ่งขึ้นอยู่กับการกระจายแรงดันเหนือเครื่องบิน

เครื่องบินบินอย่างไร

แน่นอน เพื่อให้ขั้นตอนการบินปลอดภัยและสะดวกสบาย ปีกและเครื่องยนต์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ การจัดการเครื่องจักรที่มีหลายตันเป็นสิ่งสำคัญ และความแม่นยำในการขับแท็กซี่ในระหว่างการบินขึ้นและลงเป็นสิ่งสำคัญมาก

สำหรับนักบิน การลงจอดถือเป็นการล้มแบบมีการควบคุม ในกระบวนการนี้มีความเร็วลดลงอย่างมากและเป็นผลให้รถสูญเสียความสูง เป็นสิ่งสำคัญที่ความเร็วได้รับการคัดเลือกอย่างแม่นยำที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าการตกอย่างราบรื่น นี่คือสาเหตุที่ทำให้แชสซีสัมผัสแถบอย่างนุ่มนวล

แชสซีที่วางจำหน่าย
แชสซีที่วางจำหน่าย

การควบคุมเครื่องบินโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างจากการขับรถภาคพื้นดิน ต้องใช้พวงมาลัยเพื่อเอียงรถขึ้นและลงเพื่อสร้างม้วน คำว่า Toward แปลว่า ปีนป่าย และ ห่างออกไป แปลว่า ดำน้ำ หากต้องการเปลี่ยนเส้นทาง คุณต้องกดแป้นเหยียบ แล้วใช้พวงมาลัยเพื่อแก้ไขความชัน การซ้อมรบในภาษาของนักบินนี้เรียกว่า "เทิร์น" หรือ "เทิร์น"

เพื่อให้เครื่องหมุนรอบตัวและทำให้การบินมีความเสถียร มีกระดูกงูแนวตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของเครื่อง ด้านบนเป็น "ปีก" ซึ่งเป็นตัวปรับความคงตัวในแนวนอน ต้องขอบคุณพวกเขาที่เครื่องบินไม่ลงและไม่ได้ระดับความสูงอย่างเป็นธรรมชาติ

ลิฟต์วางบนเหล็กกันโคลง เพื่อให้สามารถควบคุมเครื่องยนต์ได้ คันโยกถูกวางไว้ที่ที่นั่งนักบิน เมื่อเครื่องบินขึ้นพวกเขาจะเคลื่อนไปข้างหน้า Takeoff หมายถึง แรงขับสูงสุด มันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้อุปกรณ์ได้รับความเร็วในการบินขึ้น

เมื่อเครื่องจักรหนักนั่งลง คันโยกจะหดกลับ นี่คือโหมดแรงขับขั้นต่ำ

ดูก่อนลงจอดได้อย่างไร ส่วนปีกหลังใหญ่ตกลงมา พวกเขาถูกเรียกว่าอวัยวะเพศหญิงและทำงานหลายอย่าง ขณะที่เครื่องบินร่อนลง ลิ้นอากาศที่ขยายออกจะทำให้เครื่องบินช้าลง สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้เธอเร่งความเร็ว

เหล่านี้คืออวัยวะเพศหญิง
เหล่านี้คืออวัยวะเพศหญิง

หากเครื่องกำลังลงจอดและความเร็วไม่สูงเกินไปอวัยวะเพศหญิงทำหน้าที่สร้างลิฟต์เพิ่มเติม จากนั้นความสูงจะหายไปค่อนข้างราบรื่น ขณะที่รถออกตัว ลิ้นปีกนกช่วยให้เครื่องบินลอยอยู่ในอากาศ

สรุป

ดังนั้น เครื่องบินสมัยใหม่จึงเป็นเรือบินจริง เป็นระบบอัตโนมัติและเชื่อถือได้ เส้นทางของพวกเขา เที่ยวบินทั้งหมดยืมตัวเองเพื่อการคำนวณที่ค่อนข้างละเอียด

แนะนำ: