Dlaczego samolot wznosi się w powietrze?
Zastanawialiście się kiedyś, jakim cudem maszyna ważąca nawet setki ton, skonstruowana z ciężkich metali i z dziesiątkami osób na pokładzie, potrafi wznieść się w powietrze?
Fakt, że latają ptaki i latają owady nie dziwi chyba aż tak bardzo, że lekko szybować w przestworzach potrafi również monumentalny samolot. Tymczasem zasadami jego działania, żądzą proste prawa fizyki. W rzeczywistości nie są one aż tak zawiłe, jak sądzi wielu laików.
Kluczem do udzielenia odpowiedzi na pytanie dlaczego samolot lata jest wyjaśnienie pojęcia siły nośnej. W trakcie ruchu powstaje ona na skrzydłach maszyny – i to właśnie jej zawdzięczamy lot. Ceną jej całkowitej redukcji byłby fakt, że samolot nie drgnąłby nawet na centymetr pond powierzchnię startową. Z kolei czynnikiem, bez którego nie powstałaby siła nośna jest odpowiedni profil skrzydła maszyny. Jego prawidłowa budowa sprawia, że samolot wznosi się w powietrze zgodnie z określonymi parametrami.
Wspomniana siła nośna, to siła skierowana ku górze, która działa przeciwstawnie do siły ciężkości, ciągnącej samolot ku dołowi. W sytuacji, gdy samolot wspomagany silnikiem porusza się na przód ze znaczną prędkością, powietrze zaczyna przepływać w przeciwną stronę, co jest zgodne z zasadą względności ruchu. Właśnie wtedy powstaje siła nośna wytwarzana w wyniku przepływu powietrza względem skrzydeł, które zostały odpowiednio wyprofilowane. By maszyna uniosła się w powietrze, muszą one zostać odpowiednio nachylone pod określonym kątem względem kierunku lotu. Kąt ten nazywany jest kątem natarcia. Nie bez znaczenia pozostaje również fakt, że skrzydła zaopatrzone są ponadto w zespół dysz i łopatek skierowanych w dół.
Aby siła nośna jednak w ogóle powstała, konieczne jest, spowodowanie by powietrze opływało skrzydło z pewną minimalną prędkością. Dzięki temu bowiem tworzy się podciśnienie nad skrzydłem oraz nadciśnienie pod skrzydłem. Ta różnica ciśnień powstaje na skutek różnej długości drogi pokonywanej przez masy powietrza na górze skrzydła i pod nim. Dzięki prawom fizyki wiemy, że ciśnienie zawsze dąży do wyrównania. Oznacza to więc, że wysokie ciśnienie pod skrzydłem dąży do tego, aby przedostać się na powierzchnię skrzydła – w efekcie dźwiga ogromną maszynę ku górze.
Warto jednak wspomnieć, że siła nośna to niejedyna siła, która działa na samolot podczas lotu.
Opory – siły działające w kierunku przeciwnym do kierunku lotu, wraz ze wzrostem prędkości, wzrasta również ich wartość. Właśnie dlatego samoloty mają obłe kształty.
Ciężar – siła ciągnąca maszynę ku dołowi, jest niczym innym, jak masą opisaną w jednostkach siły
Siła ciągu – powstaje zazwyczaj w wyniku działania silnika – to właśnie ona pcha samolot na przód.
Naturalnie, przytoczone powyżej informacje wyjaśniające zasady lotu samolotu są bardzo uogólnione. W rzeczywiści lot samolotu determinuje również szereg innych czynników. Z nimi wszystkim obowiązkowo muszą się zapoznać uczestnicy kursu pilota samolotu, np. na licencję PPL lub innych wymienionych tutaj. Niemniej jednak warto wiedzieć, jakie prawa rządzą lotem samolotu, nawet jeśli nie latamy zawodowo, tylko od czasu do czasu szybujemy wynajętą awionetką.
Nadesłał:
Milena Bros
|
