Tegelikult näeb see välja nagu ime. Kümneid ja isegi sadu tonne kaaluv tiivuline masin, mis ületab gravitatsiooni, hõljub hõlpsalt üles ja tõuseb taevasse nagu lind. Mis on tugevus, mis teda õhus hoiab?
Juhised
Samm 1
Natuke ajalugu
1738. aastal töötas Šveitsi teadlane Daniel Bernoulli välja oma nime. Selle seaduse kohaselt väheneb vedeliku või gaasi voolukiiruse suurenemisega neis staatiline rõhk ja vastupidi, kiiruse vähenemisega see suureneb.
1904. aastal oli vene teadlane N. E. Žukovski töötas välja teoreemi kehale mõjuvast tõstejõust gaasi või vedeliku tasapinnalises paralleelses voolus. Selle teoreemi kohaselt rakendatakse liikuvas vedelas või gaasilises keskkonnas asuvat keha (tiib) tõstmisjõule, mille väärtus sõltub keskkonna ja keha parameetritest. Žukovski töö peamine tulemus oli tõstekoefitsiendi valem.
2. samm
Tõstejõud
Lennuki tiibprofiil on asümmeetriline, selle ülemine osa on kumeram kui alumine. Lennuki liikumisel on tiiva ülaosast mööduva õhuvoolu kiirus suurem kui alt läbiva voolu kiirus. Selle tulemusel (Bernoulli teoreemi järgi) muutub õhusurve lennuki tiiva all kõrgemaks kui tiiva kohal. Nende rõhkude erinevuse tõttu tekib tõstejõud (Y), mis surub tiiva ülespoole. Selle väärtus on:
Y = Cy * p * V² * S / 2, kus:
- Cy - tõste koefitsient;
- p on keskkonna (õhu) tihedus kg / m³;
- S - pindala m²;
- V on voolukiirus m / s.
3. samm
Erinevate jõudude mõjul
Õhuruumis liikuvale õhusõidukile mõjuvad mitmed jõud:
- õhusõidukit ettepoole suruva mootori (sõukruvi või reaktiivjoone) tõukejõud;
- eesmine vastupanu suunatud tahapoole;
- Maa raskusjõud (lennuki kaal), suunatud allapoole;
- tõstke lennukit üles lükates.
Tõste- ja pidurdusväärtus sõltub tiiva kujust, rünnakunurgast (nurk, mille juures voolu tiivaga kokku puutub) ja õhuvoolu tihedusest. Viimane sõltub omakorda lennuki kiirusest ja atmosfääri õhurõhust.
4. samm
Kui lennuk kiirendab ja selle kiirus suureneb, suureneb ka lift. Niipea kui see ületab lennuki kaalu, tõuseb see ülespoole. Kui lennuk liigub horisontaalselt ühtlase kiirusega, on kõik jõud tasakaalus, nende tulemuseks olev (kogu jõud) on null.
Tiiva kuju valitakse nii, et takistus oleks võimalikult madal ja tõstuk võimalikult kõrge. Tõstet saab suurendada sõidukiiruse ja tiiva pindala suurendamise teel. Mida suurem on liikumiskiirus, seda väiksem võib olla tiiva pindala ja vastupidi.
