Как упоминалось в постах ранее, была идея создать серию постов, в которой простым и доступным языком была бы разобрана конструкция самолета на примере обычного гражданского среднемагистрального лайнера (то, на чем мы с вами все летаем по нашей необъятной).
Но давайте сначала разберемся, как вообще эта многотонная махина не падает? Он ведь весит 200, а то и 300 тонн! (самый большой - АН-225 - невероятные 640!!! тонн мог вытянуть, танк около 40т весит примерно для сравнения)
Не падает самолет за счет возникновения подъемной силы. Откуда она? Все очень просто: из-за специфического профиля крыла.
Поток воздуха вынужден обтекать крыло сверху и снизу. Из-за того, что сверху ему нужно пройти более длинный путь (красный), он течет там быстрее, а снизу - медленнее. По закону Бернулли (кому интересно подробней - вот древний пост), чем быстрее течет поток, тем меньше в нем давление. Вот и получается, что давление над крылом значительно ниже, чем под ним. Обычно подъемную силу считают равной весу самолета, когда он летит не набирая и не теряя высоты. Конечно же, инженеры придумали множество способов управления подъемной силой. Их можно описать так: это или увеличение "верхнего" пути относительно нижнего (из крыла сзади выдвигаются закрылки), или вообще нарушение течения потока по крылу (например, спойлерами, ниже на фото).
Сзади есть еще одно "маленькое крылышко" и оно тоже имеет такой же профиль, как могли бы многие сказать. Это "крылышко" называется стабилизатором:
И таки да, эти люди были бы правы, профиль стабилизатора и профиль крыла очень похожи. Только стабилизатор в обычном спокойном полете создает силу, направленную вниз, в отличии от подъемной, которая направленна вверх. И вот почему:
На рисунке Y - подъемная сила, G - вес самолета, Р - сила тяги двигателей, Q - сила сопротивления воздуха и, наконец, Ys -сила стабилизатора".
По сути, вес стремится опрокинуть самолет вперед, но сила, возникающая на стабилизаторе, не дает ему это сделать. Этой силой можно управлять. Сзади на стабилизаторе имеются отклоняемые поверхности. Они называются рулем высоты. Потому что отклоняя их, мы можем изменять высоту полета. То-есть, изменяем силу на стабилизаторе и позволяем самолету наклониться вперед (лететь вниз) или задрать нос (лететь вверх).
Но когда руль высоты не отклонен, в системе сил "вес-подъемная сила-сила стабилизатора" получается равновесие. Процесс достижения этого равновесия называется балансировкой самолета. И вот тут мы уже подходим к техническому моменту.
Представьте, что в хвосте самолета летят пассажиры вообще без ручной клади. А впереди наоборот, у каждого по 10кг.Разница в сотни килограмм! И тут стабилизатор оказывается не так прост, как можно было бы подумать. Ведь он не закреплен жестко, в отличии от крыла. Его можно передвинуть. Смотрите сами:
В авиации принято, что средний вес мужчины и его ручной клади составляет 88 кг, женщины — 70 кг, ребенка до 12 лет — 35 кг. Поэтому в аэропорту вас не просят взвешиваться. А вот вашу ручную кладь просят "поставить на ленту". Все эти данные учитываются и самолет балансируют. Но ведь в полете люди постоянно ходят по салону: очередь у туалета, бортпроводник с тяжелой тележкой - центр масс смещается. За этим уже следит автоматика. Она корректирует конфигурацию самолета таким образом, чтобы он мог продолжать спокойный прямой полет (его еще называют установившемся).
Можете задать ваши вопросы, в конце следующего поста будут ответы. Он, кстати, будет про управление самолетом и про систему управления. Спасибо за внимание:)
Предыдущая серия про самые тонкие наручные часы тут. Для ЛЛ - (0, 98мм, музейный экспонат, носить нельзя, гнутся, 1978 год выпуска)
TechnoHubble: Интересное из мира техники каждый день.
Читайте также.