Раньше в магазинах игрушек продавалась забавная штука, которая называлась стрекоза. Это винт из двух лопастей, закрепленный на стержне. Она умела летать аналогично вертолету. Раскручиваешь стержень между ладоней, как будто добываешь огонь трением, винт вращается, образуется подъемная сила. Она поднимает игрушку в верх. В итоге этот мини-вертолет летит.
Ещё был этакий вертолетик, который надевался на механический пускатель. Пускатель представлял из себя стержень, на который намотана веревка. Тянешь веревку, как будто моторку заводишь, стержень вращается и передает крутящий момент винту игрушечного вертолёта. Вертолетик взлетает. Иногда лопасти очень больно били по пальцу, но это совсем другая история :)
Исходя из конструкции этих двух игрушек у ребенка складывалось не совсем верное впечатление о способе перемещения настоящего вертолёта. Кажется, что вертолёт может летать только в верх.
Игрушки демонстрируют - винт крутится, вертолёт поднимается вертикально. Это не противоречит физике работы реального процесса, но исходя из этого можно сделать вывод, что вертолёт летает только вертикально в верх. Когда же пытаешься понять, почему вертолёт летает прямо, то сразу ответ на этот вопрос не найти. Тут даже без игрушек кажется, что вертолёт должен подниматься только вертикально.
Тут сказывается сильное упрощение игрушечной модели вертолёта и логики полёта при мысленном эксперименте. Если исходить из логики игрушки, то обычный вертолёт должен ещё и вращаться вокруг своей оси, как это делает игрушка.
Как же тогда реальный вертолёт летит вперёд? Ведь если бы вертолёты летали только вертикально в верх, пользы от них было бы очень мало.
Оказывается, решение довольно простое и логичное. Достаточно регулировать положение основного винта относительно вертикального его положения.
Наклоняешь винт вперёд и вертолёт начинает захватывать воздух уже в другой плоскости и толкает машину вперёд. Наклоняешь винт в противоположную сторону и вертолёт летит обратно. Этот эффект можно было увидеть даже на допотопной модели вертолёта с веревочным пускателем. Если держать пускатель не вертикально, а под наклоном, то вертолетик полетит не в верх, а вперед.
Угол наклона винта регулируется в некоторых пределах и определяется расчётами. Это значение не обязательно должно составлять большие величины. Ведь изначально можно подумать, что винт нужно наклонять чуть ли не на 45 градусов.
Логика тут аналогичная гребному винту лодки. В одной из статей на канале мы уже выяснили, что воздух близок по свойствам к жидкости в некоторых смыслах. И там, и там работают закон Архимеда и закон Паскаля. И вас совершенно не смутит, что гребной винт лодки, расположенный перпендикулярно глади воды, будет толкать эту лодку вперёд. С воздухом, в общем-то, логика такая же. Тут ещё можно вспомнить аэросани со специфическим расположением винта. В полёте физика та же самая, только винт ещё должен позволять при этом удерживать высоту полёта постоянной. Достигнуть этого можно правильными расчётами.
Винт реального вертолёта содержит специальную оснастку. Она позволяет регулировать направление захвата воздуха. Причем, совсем не обязательно наклонять сам винт! Достаточно просто поворачивать под правильным углом лопасти винта. Иногда это решение позволяет сильно упростить модель работы.
Более современные модели игрушечный вертолётов тоже уже снабжаются конструкцией, аналогичной реальному винту вертолёта.
Тут есть специальные тяги и группа шарниров. Тяга перемещает положение лопастей верхнего винта таким образом, чтобы винт менял свой наклон относительно горизонта. В итоге, игрушечный вертолетик может лететь прямо. Аналогично работает и настоящий вертолёт, только конструкция шарнирного крепления может быть самой разной.
------------
Обязательно оцените статью лайком, напишите комментарий и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала.
-------------
Советую также прочитать на нашем канале:
-----