piątek, 21 czerwca 2013

Dlaczego samolot lata?

Przyzwyczailiśmy się do widoku samolotów przecinających niebo. Jak to jednak się dzieje, że olbrzymie maszyny unoszą się w powietrzu? Można to wyjaśnić dzięki prawom aerodynamiki, nauki o ruchach gazów, czyli w przypadku maszyn latających – powietrza. Aerodynamika lotnicza za przedmiot swoich badań objęła właśnie to, jak można przemieszczać się w przestworzach.


autor: Ronnie Macdonald
Najważniejsze dla uniesienia się w powietrze jest zapewnienie samolotowi siły nośnej. Dają ją skrzydła, których płaty są skonstruowane tak, aby powietrze przepływające nad skrzydłem przepływało szybciej niż to przepływające pod skrzydłem. Sprawia to, że ciśnienie wywierane na dolną część skrzydła jest większe unosząc samolot w górę. Statki powietrzne potrafią radzić sobie za pomocą siły nośnej bez użycia silnika. Wystarczy popatrzeć na szybowce, które nie tylko latają, ale wykonują długie przeloty i skomplikowane akrobacje.

Dla samolotu jednak podstawowe jest wytworzenie ciągu, do którego silnik jest niezbędny. Dzięki temu potrafi się on unosić w powietrzu zupełnie samodzielnie, w przeciwieństwie do szybowca, któremu należy dopiero nadać pęd. Samolot posiadając własne źródło siły ciągu wytwarzanej przez śmigło lub silnik odrzutowy osiąga też większe prędkości niż szybowiec. Dzięki temu może mieć krótsze skrzydła.

Sterowanie samolotem opiera się na zasadach aerodynamiki, czyli wpływu gazu na ciała stałe. Gazem jest tutaj powietrze, a jego wpływ jest wyraźnie widoczny dla każdego, kto kiedyś obserwował pracę pilota. Wystarczy lekki ruch drążkiem sterowniczym, aby zmienić tor lotu statku powietrznego. Nie działają tu żadne dodatkowe, sterujące silniki – wystarczy manipulacja przepływem powietrza. O wszystkim decyduje ustawienie lotek, steru i steru wysokości.

Istnieją różne modele układu skrzydeł samolotów. Najbardziej znany układ klasyczny znamy wszyscy, chociażby z obserwacji samolotów akrobacyjnych na pokazach lotniczych. Istnieje jednak też wykorzystywany w wahadłowcach i myśliwcach układ delta, układ kaczki czy latające skrzydło. Na podstawie tego ostatniego modelu zaprojektowany został niewykrywalny przez radary bombowiec F-117.

W nieco inny sposób działa śmigłowiec. Tu siłę nośną wytwarzają szybko obracający się wirnik, którego ustawienie decyduje też o kierunku lotu. Śmigłowce od czasu powstania pierwszych, w pełni sprawnych egzemplarzy w 1941 roku, są niezwykle użyteczne głównie ze względu na możliwość lądowania pionowego. Dzięki temu możliwa jest na przykład pomoc ofiarom wypadków w górach, gdzie tradycyjny samolot nie ma możliwości wylądować. Co ciekawe, główny wirnik śmigłowca “nie poradziłby sobie” bez pomocy niepozornego, małego śmigła na ogonie statku powietrznego. To dzięki niemu śmigłowiec nie obraca się w sposób niekontrolowany, lecz utrzymuje stabilność.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz