🛫 Как работает крыло самолёта и почему оно изогнутое 🛬 (3 видео)

Привет, дорогие слушатели! Сегодня я хочу рассказать вам о том, как работает крыло самолёта и почему оно имеет изогнутую форму. Это очень интересная и важная тема, ведь без крыльев самолёт не смог бы летать. А летать мы любим, не правда ли? 😊

Крыло самолёта — это несущая поверхность, которая создаёт подъёмную силу, необходимую для полёта. Подъёмная сила — это сила, направленная перпендикулярно к потоку воздуха, который обтекает крыло. Чтобы понять, как возникает подъёмная сила, нам нужно знать некоторые основные законы физики. 🧐

Содержание

🌡️ Закон Бернулли 🌡️
🌀 Закон сохранения импульса 🌀
👍 Преимущества изогнутого крыла 👍
👎 Недостатки изогнутого крыла 👎
👌 Оптимальная форма крыла 👌
👏 Заключение 👏
🎥 Видео

Видео:Зачем самолету изогнутые крылья?Скачать

🌡️ Закон Бернулли 🌡️

Первый закон, который нам пригодится, — это закон Бернулли. Он гласит, что давление жидкости или газа обратно пропорционально его скорости. Другими словами, чем быстрее течёт жидкость или газ, тем меньше давление он оказывает на окружающие поверхности. Например, если вы поднесёте к своей щеке струю воздуха из фена, вы почувствуете, что она дует на вас, а не тянет. Это потому, что скорость воздуха из фена выше, чем скорость воздуха вокруг вас, а значит, давление воздуха из фена ниже, чем давление воздуха вокруг вас. 😮

А как это связано с крылом самолёта? Дело в том, что крыло самолёта имеет специальную форму в сечении, называемую профилем. Профиль крыла обычно имеет выпуклую верхнюю часть и плоскую или слегка вогнутую нижнюю часть. Когда воздух обтекает крыло, он разделяется на два потока: один идёт по верхней части крыла, а другой — по нижней. При этом поток, идущий по верхней части крыла, должен преодолеть большее расстояние, чем поток, идущий по нижней части крыла, так как верхняя часть крыла изогнута. Это значит, что поток, идущий по верхней части крыла, должен двигаться быстрее, чем поток, идущий по нижней части крыла, чтобы встретиться с ним в конце крыла. А по закону Бернулли мы знаем, что чем быстрее движется воздух, тем меньше давление он оказывает. Следовательно, давление воздуха на верхнюю часть крыла меньше, чем давление воздуха на нижнюю часть крыла. Это создаёт разность давлений между верхней и нижней частями крыла, которая и является подъёмной силой, поднимающей самолёт вверх. 🚀

Видео:Как механизация помогает нам летать?Скачать

🌀 Закон сохранения импульса 🌀

Второй закон, который нам нужен, — это закон сохранения импульса. Он гласит, что импульс замкнутой системы тел не изменяется при взаимодействии тел внутри системы. Импульс — это величина, равная произведению массы тела на его скорость. Например, если вы бросите мяч в стену, то мяч отскочит от неё с меньшей скоростью, чем летел к ней. Это потому, что часть импульса мяча передалась стене, которая слегка сдвинулась назад. При этом суммарный импульс мяча и стены остался неизменным, так как система замкнута. 😲

А как это относится к крылу самолёта? Дело в том, что крыло самолёта не только меняет скорость воздуха, но и его направление. Когда воздух обтекает крыло, он не только разделяется на два потока, но и отклоняется вниз. Это происходит потому, что крыло имеет небольшой угол атаки, то есть угол между хордой крыла и направлением движения самолёта. Угол атаки позволяет крылу «толкать» воздух вниз, создавая реактивную силу, направленную вверх. По закону сохранения импульса мы знаем, что если крыло изменяет импульс воздуха, то воздух изменяет импульс крыла. Следовательно, если крыло отклоняет воздух вниз, то воздух отклоняет крыло вверх. Это также способствует созданию подъёмной силы, поднимающей самолёт вверх. 🛩️

Видео:Как работает крыло?Скачать

👍 Преимущества изогнутого крыла 👍

Теперь мы знаем, как работает крыло самолёта и как оно создаёт подъёмную силу. Но почему крыло самолёта изогнутое, а не прямое? В чём преимущества изогнутого крыла? 🤔

Оказывается, что изогнутое крыло имеет несколько преимуществ перед прямым крылом. Во-первых, изогнутое крыло позволяет создавать большую подъёмную силу при меньшем угле атаки, чем прямое крыло. Это значит, что самолёт с изогнутым крылом может летать быстрее и экономнее, чем самолёт с прямым крылом. Во-вторых, изогнутое крыло уменьшает сопротивление воздуха, которое возникает при обтекании крыла. Сопротивление воздуха — это сила, направленная противоположно движению самолёта, которая тормозит его. Чем меньше сопротивление воздуха, тем меньше топлива расходует самолёт и тем д ем больше дальность полёта. В-третьих, изогнутое крыло улучшает управляемость самолёта, так как позволяет изменять подъёмную силу и сопротивление воздуха в зависимости от угла атаки и скорости полёта. Это даёт возможность самолёту маневрировать, взлетать и садиться на разных взлётно-посадочных полосах. 😎

Видео:Как работают крылья. Общее заблуждение о подъемной силе.Скачать

👎 Недостатки изогнутого крыла 👎

Однако, изогнутое крыло не лишено недостатков. Во-первых, изогнутое крыло создаёт больше шума, чем прямое крыло. Это связано с тем, что изогнутое крыло генерирует больше вихрей на концах крыла, которые вызывают колебания давления воздуха. Шум от вихрей может быть неприятным для пассажиров и жителей около аэропортов. Во-вторых, изогнутое крыло увеличивает вероятность возникновения сваливания самолёта. Сваливание — это потеря подъёмной силы крыла из-за слишком большого угла атаки. Когда самолёт сваливается, он теряет управление и начинает падать. Чтобы избежать сваливания, самолёт должен поддерживать достаточную скорость полёта и не превышать критический угол атаки. 😱

Видео:Подъёмная сила крыла ● 1Скачать

👌 Оптимальная форма крыла 👌

Итак, мы узнали, что изогнутое крыло имеет свои преимущества и недостатки. Но какая же форма крыла самая оптимальная для полёта? Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов, таких как тип самолёта, цель полёта, скорость полёта, высота полёта, масса самолёта, погодные условия и т.д. Нет единого универсального крыла, которое бы подходило для всех случаев. Каждое крыло должно быть спроектировано с учётом конкретных требований и ограничений. 🧑‍✈️

Например, для самолётов, которые летают на больших скоростях и высотах, таких как истребители или сверхзвуковые пассажирские самолёты, подходят крылья с малой изогнутостью и малым размахом. Такие крылья уменьшают сопротивление воздуха и увеличивают подъёмную силу при высоких числах Маха (отношении скорости самолёта к скорости звука). Однако, такие крылья имеют низкую подъёмную силу при низких скоростях и высокий угол атаки, что затрудняет взлёт и посадку. 😬

Для самолётов, которые летают на низких скоростях и высотах, таких как лёгкие самолёты или вертолёты, подходят крылья с большой изогнутостью и большим размахом. Такие крылья увеличивают подъёмную силу при низких числах Маха и уменьшают угол атаки, что облегчает взлёт и посадку. Однако, такие крылья имеют большое сопротивление воздуха и большой шум, что ограничивает скорость и дальность полёта. 😅

Для самолётов, которые летают на средних скоростях и высотах, таких как большинство пассажирских и грузовых самолётов, подходят крылья с умеренной изогнутостью и умеренным размахом. Такие крылья обеспечивают хороший баланс между подъёмной силой, сопротивлением воздуха, шумом, управляемостью и стабильностью. Кроме того, такие крылья могут быть оборудованы специальными устройствами, такими как закрылки, элероны, механизация крыла и т.д., которые позволяют изменять форму и характеристики крыла в зависимости от ситуации. 😊

Видео:Шок. Как изгибается крыло самолёта при полёте. Опасненько.Скачать

👏 Заключение 👏

В этой лекции мы рассмотрели, как работает крыло самолёта и почему оно изогнутое. Мы узнали, что крыло самолёта создаёт подъёмную силу за счёт разности давлений между верхней и нижней частями крыла, а также за счёт отклонения воздуха вниз. Мы также узнали, что изогнутое крыло имеет свои преимущества и недостатки, и что оптимальная форма крыла зависит от многих факторов. Надеюсь, что эта лекция была полезной и интересной для вас, и вы узнали что-то новое. Спасибо за внимание! 👋