Πώς λειτουργούν τα αεροπλάνα
Τα αεροπλάνα πετούν χρησιμοποιώντας τις αρχές της αεροδυναμικής για να δημιουργήσουν ανελκυστήρα, η οποία είναι η δύναμη που αντιτίθεται στη βαρύτητα και επιτρέπει σε ένα αεροσκάφος να παραμείνει στον αέρα. Η ανύψωση παράγεται από τη διαφορά στην πίεση του αέρα μεταξύ της επάνω και του πυθμένα της πτέρυγας. Το σχήμα της πτέρυγας, γνωστό ως αεροτομή, αναγκάζει τον αέρα να ρέει γρηγορότερα πάνω από την κορυφή της πτέρυγας από το κάτω μέρος. Αυτό δημιουργεί μια χαμηλότερη περιοχή πίεσης πάνω από την πτέρυγα και μια περιοχή υψηλότερης πίεσης κάτω από την πτέρυγα. Η διαφορά πίεσης δημιουργεί μια καθαρή ανοδική δύναμη, η οποία είναι ανύψωση.
Το αποτέλεσμα Bernoulli
Το φαινόμενο Bernoulli είναι μια θεμελιώδης αρχή της δυναμικής ρευστού που εξηγεί τον τρόπο με τον οποίο παράγεται ο ανελκυστήρας. Το αποτέλεσμα δηλώνει ότι καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ενός υγρού, η πίεση του υγρού μειώνεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η πίεση του αέρα είναι χαμηλότερη πάνω από την πτέρυγα από ό, τι κάτω από αυτό - ο αέρας ρέει ταχύτερα πάνω από την κορυφή της πτέρυγας, οπότε η πίεση είναι χαμηλότερη.
Τρίτος νόμος του Νεύτωνα
Ο τρίτος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα δηλώνει ότι για κάθε δράση υπάρχει ίση και αντίθετη αντίδραση. Αυτός ο νόμος εξηγεί πώς τα φτερά ενός αεροπλάνου δημιουργούν ώθηση. Καθώς τα φτερά σπρώχνουν προς τα κάτω στον αέρα, ο αέρας σπρώχνει πίσω στα φτερά με ίση και αντίθετη δύναμη. Αυτή η δύναμη ονομάζεται drag, και αυτό ωθεί το αεροπλάνο προς τα εμπρός.
Οι τέσσερις δυνάμεις της πτήσης
Προκειμένου να πετάξει, ένα αεροπλάνο πρέπει να ξεπεράσει τέσσερις δυνάμεις:βάρος, ανύψωση, έλξη και ώθηση. Το βάρος είναι η δύναμη της βαρύτητας που τραβά το αεροπλάνο μέχρι το έδαφος. Η ανύψωση είναι η δύναμη που αντιτίθεται στο βάρος και διατηρεί το αεροπλάνο στον αέρα. Το Drag είναι η δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση του αεροπλάνου μέσω του αέρα. Η ώθηση είναι η δύναμη που ωθεί το αεροπλάνο προς τα εμπρός.
Πώς τα αεροπλάνα απογειώνονται και προσγειώνονται
Για να απογειωθεί, ένα αεροπλάνο πρέπει να παράγει αρκετό ανελκυστήρα για να ξεπεράσει το βάρος του. Αυτό γίνεται με την αύξηση της ταχύτητας του αέρα που ρέει πάνω από τα φτερά. Καθώς η ταχύτητα αυξάνεται, ο ανελκυστήρας αυξάνεται και το αεροπλάνο αρχίζει να ανεβαίνει.
Για να προσγειωθεί, ένα αεροπλάνο πρέπει να μειώσει την ταχύτητά του έτσι ώστε ο ανελκυστήρας να μειώνεται και το αεροπλάνο αρχίζει να κατεβαίνει. Αυτό γίνεται με τη μείωση της ισχύος των κινητήρων και την ανάπτυξη των πτερυγίων και των spoilers, τα οποία αυξάνουν την οπισθέλκουσα και επιβραδύνουν το αεροπλάνο προς τα κάτω.
Τα αεροπλάνα είναι πολύπλοκα μηχανήματα
Τα αεροπλάνα είναι πολύπλοκα μηχανήματα που απαιτούν μια προσεκτική ισορροπία δυνάμεων για να πετάξουν. Οι αρχές της αεροδυναμικής είναι απαραίτητες για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των αεροπλάνων και του τρόπου με τον οποίο μπορούν να παραμείνουν στον αέρα.
