Eintlik lyk dit na 'n wonderwerk. 'N Gevleuelde masjien van tien en selfs honderde ton wat swaartekrag oorkom, sweef maklik op en sweef in die lug soos 'n voël. Wat is die krag wat haar in die lug hou?
Instruksies
Stap 1
'N Bietjie geskiedenis
In 1738 het die Switserse wetenskaplike Daniel Bernoulli 'n wet ontwikkel wat na hom vernoem is. Volgens hierdie wet, met 'n toename in die vloeitempo van 'n vloeistof of gas, neem die statiese druk daarin af en andersom, met 'n afname in die snelheid, verhoog dit.
In 1904 het die Russiese wetenskaplike N. E. Zhukovsky het 'n stelling ontwikkel oor die opheffingskrag wat op 'n liggaam in 'n vlak-parallel stroom van gas of vloeistof inwerk. Volgens hierdie stelling word 'n liggaam (vleuel) in 'n bewegende vloeibare of gasvormige medium onderwerp aan 'n hysingskrag, waarvan die waarde afhang van die parameters van die medium en die liggaam. Die belangrikste resultaat van die werk van Zhukovsky was die formule vir die hefkoëffisiënt.
Stap 2
Opheffingskrag
Die vliegtuigvleuelprofiel is asimmetries, die boonste gedeelte is konveks as die onderste. Wanneer die vliegtuig beweeg, is die spoed van die lugvloei wat vanaf die bokant van die vleuel beweeg, hoër as die spoed van die vloei wat van onder af beweeg. As gevolg hiervan (volgens Bernoulli se stelling) word die lugdruk onder die vlerk van die vliegtuig hoër as die druk bokant die vleuel. As gevolg van die verskil in hierdie druk, ontstaan 'n hysingskrag (Y) wat die vlerk opwaarts druk. Die waarde daarvan is:
Y = Cy * p * V² * S / 2, waar:
- Cy - koëffisiënt van hysbak;
- p is die digtheid van die medium (lug) in kg / m³;
- S - oppervlakte in m²;
- V is die vloeisnelheid in m / s.
Stap 3
Onder die invloed van verskillende kragte
Verskeie magte werk op 'n vliegtuig wat in die lugruim beweeg:
- die stootkrag van die enjin (skroef of straal) wat die vliegtuig vorentoe stoot;
- frontale weerstand agtertoe gerig;
- die swaartekrag van die aarde (gewig van die vliegtuig), afwaarts gerig;
- lig die vliegtuig op.
Die waarde van hef en sleep hang af van die vorm van die vlerk, die invalshoek (die hoek waarteen die stroom die vleuel ontmoet) en die digtheid van die lugvloei. Laasgenoemde hang weer af van die snelheid van die vliegtuig en van die atmosferiese lugdruk.
Stap 4
Namate die vliegtuig versnel en sy spoed toeneem, neem die hysbak toe. Sodra dit die gewig van die vliegtuig oorskry, styg dit opwaarts. Wanneer die vliegtuig met 'n konstante snelheid horisontaal beweeg, is alle kragte gebalanseerd, en die gevolglike (totale krag) is nul.
Die vlerk se vorm word so gekies dat die weerstand so laag as moontlik is en die hysbak so hoog as moontlik is. Die hysbak kan verhoog word deur die reis se spoed en vlerkarea te verhoog. Hoe hoër die bewegingsnelheid, hoe kleiner kan die vlerkarea wees en omgekeerd.
