Доброго времени суток, дорогой читатель. В последнее время я начал обращать внимание на то, что большинство людей не имеют и малейшего представления о том, как такая "махина" как самолёт могут часами находиться в воздухе. Единственное объяснение которое они могут дать - "это все законы аэродинамики". Копнёшь чуть глубже, спросив какие именно, ничего внятного обычно не услышишь. Думаю стоит объяснить, доступным для всех языком, как это работает. Даже если ваша сфера деятельности далека от авиации или физики в целом, данная статья будет полезна вам хотя бы для общего ознакомления. И так начнём!
Общие физические понятия.
Уравнение постоянства расхода и уравнение энергии (уравнение Бернулли) определяет соотношение между скоростью воздуха, площадью сечения струйки и плотностью воздуха в различных сечениях струйки.
Если в обтекающем потоке выделить замкнутый контур, то получим трубку. Воздух, движущийся в этой трубке называется струйкой.
Данный принцип говорит нам о том, что в потоке воздуха, обтекающего профиль крыла самолёта, общая энергия и масса его постоянна, независимо от его скорости или поперечного сечения ( которые могут и будут изменяться в зависимости от разных факторов - об этом позже). Со школьной программы физики можно вспомнить закон сохранения энергии.
В нашем случае полная энергия складывается из скоростного напора и статического давления
Примерно так можно представить работу скоростного напора. То есть это сила, прикладываемая напором набегающего потока. Чем скорость больше, тем больше скоростной напор.
Статическое давление - это та сила, которую оказывают молекулы воздуха, хаотично движущиеся в пространстве.
Как известно молекулы в воздухе движутся во всех направлениях. Ударяясь об что-либо они передают энергию, ничтожно малую, но учитывая их количество не сложно догадаться, что в сумме они оказывают значительное давление.
Из вышесказанного можем сделать промежуточный вывод: энергия воздушного потока состоит из двух элементов скоростной напор и статическое давление. Исходя из уравнения Бернулли делаем вывод, что при увеличении скоростного напора уменьшается статическое давление и наоборот. Иначе говоря, при большой скорости воздушного потока - большой скоростной напор и маленькое статическое давление, при маленькой скорости - большое статическое давление и маленький скоростной напор. Держим это в голове и продолжаем читать.
Перейдем к самолётам!
Сегодня существует несколько видов профилей крыла, но все они предназначены для создания подъемной силы.
Форма профиля и угол установки крыла подбираются таким образом, чтобы при обтекании крыла воздухом, поток разделялся на более тонкую и быструю струйку над крылом и более широкую и медленную струйку под крылом.
Как мы помним там, где воздушный поток быстрее там меньше статическое давление, а где медленнее - больше.
Именно за счет разницы большого статического давления под крылом и маленького над ним, возникает подъемная сила.
Вот мы вместе с вами и разобрались в таком интересном вопросе без нагромождения длинными формулами и серьезных технических терминов. Спасибо всем кто прочел, переходите на наш канал, у нас будет много интересного из мира авиации)