Почему и как летает самолет Почему могут летать птицы несмотря на то что они тяжелее воздуха? Какие силы поднимают огромный пассажирский самолет, который может летать быстрее, выше и дальше любой птицы, ведь крылья его неподвижны? Почему планер, не имеющий мотора, может парить в воздухе? На все эти и многие другие вопросы дает ответ аэродинамика наука, изучающая законы взаимодействия воздуха с движущимися в нем телами.

В развитии аэродинамики у нас в стране выдающуюся роль сыграл профессор Николай Егорович Жуковский ( ) «отец русской авиации», как назвал его В. И. Ленин. Заслуга Жуковского состоит в том, что он первый объяснил образование подъемной силы крыла и сформулировал теорему для вычисления этой силы. Им была решена и другая проблема теории полета объяснена сила тяги воздушного винта. Жуковский не только открыл законы, лежащие в основе теории полета, но и подготовил почву для бурного развития авиации в нашей стране. Он связал теоретическую аэродинамику с практикой авиации, дал возможность инженерам использовать достижения ученых-теоретиков. В развитии аэродинамики у нас в стране выдающуюся роль сыграл профессор Николай Егорович Жуковский ( ) «отец русской авиации», как назвал его В. И. Ленин. Заслуга Жуковского состоит в том, что он первый объяснил образование подъемной силы крыла и сформулировал теорему для вычисления этой силы. Им была решена и другая проблема теории полета объяснена сила тяги воздушного винта. Жуковский не только открыл законы, лежащие в основе теории полета, но и подготовил почву для бурного развития авиации в нашей стране. Он связал теоретическую аэродинамику с практикой авиации, дал возможность инженерам использовать достижения ученых-теоретиков.

При полёте на любой самолёт действуют четыре силы, сочетание которых не даёт ему упасть: Сила тяжести - постоянная сила, которая притягивает самолёт к земле. Сила тяги, которая исходит от двигателя и двигает самолёт вперёд. Сила сопротивления, противоположная силе тяги и вызывается трением, замедляя самолёт и уменьшая подъёмную силу крыльев. Подъёмная сила, которая образуется тогда, когда воздух, движущийся над крылом, создаёт пониженное давление. Подчиняясь законам аэродинамики, поднимаются в воздух все летательные аппараты, начиная с легких спортивных самолетов

Сила тяги Сила сопротивления Подъёмная сила Сила тяжести

Эффект Бернулли это то, благодаря чему птицы и самолеты могут летать. Разрез крыла у них практически одинаковый: за счет сложной формы крыла создается разница обтекающих его сверху и снизу воздушных потоков, что позволяет телу подниматься вверх. Эффект Бернулли это то, благодаря чему птицы и самолеты могут летать. Разрез крыла у них практически одинаковый: за счет сложной формы крыла создается разница обтекающих его сверху и снизу воздушных потоков, что позволяет телу подниматься вверх.

А основополагающая идея здесь такова: воздушный поток разрезается надвое передней кромкой крыла, и часть его обтекает крыло вдоль верхней поверхности, а вторая часть вдоль нижней. Чтобы двум потокам сомкнуться за задней кромкой крыла, не образуя вакуума, воздух, обтекающий верхнюю поверхность крыла, должен двигаться быстрее относительно самолета, чем воздух, обтекающий нижнюю поверхность, поскольку ему нужно преодолеть большее расстояние. И тут в действие вступает эффект, открытый Даниилом Бернулли, одним из представителей настоящей потомственной династии неутомимых научных гениев родом из Швейцарии.

Даниил Бернулли открыл закон, который говорит о том, что чем больше скорость потока, тем меньше давление, которое этот поток оказывает на окружающее. Стало быть, возникает ситуация, при которой сверху крыла давление ниже, чем снизу. Низкое давление сверху втягивает крыло на себя, а более высокое снизу подталкивает его вверх. Крыло поднимается. И если подъемная сила превышает вес самолета, то и сам самолет зависает в воздухе.

Самолету перед взлетом надо разбежаться по взлетной полосе и достичь взлетной скорости. Чем больше скорость самолета, тем больше подъемная сила крыла. Поэтому самолет может взлететь, только если скорость его превышает критическую взлетную скорость. Эта скорость не постоянна, а зависит от массы самого самолета, залитого топлива и количества загруженных в него пассажиров и багажа. Чем больше масса самолета, тем большую скорость при разбеге надо развить, прежде чем самолет пойдет вверх.

У бумажных самолётов нет профильных крыльев, так как же они летают? Подъёмную силу создаёт угол атаки их плоских крыльев. Даже в случае плоских крыльев можно заметить, что воздух, движущийся над крылом проходит немного больший путь (и движется быстрее). Подъёмную силу создаёт то же самое давление (эффект Бернулли), что и у профильных крыльев, но, конечно, эта разница в давлении не столь велика. Автор - педагог дополнительного образования Светозарова Е.А.