Un avion est un avion plusieurs fois plus lourd que l'air. Pour qu'il vole, il faut une combinaison de plusieurs conditions. Il est important de combiner le bon angle d'attaque avec de nombreux facteurs différents.
Pourquoi vole-t-il
En fait, le vol d'un aéronef est le résultat de l'action de plusieurs forces sur l'aéronef. Les forces agissant sur l'avion surviennent lorsque les courants d'air se déplacent vers les ailes. Ils sont tournés à un certain angle. De plus, ils ont toujours une forme profilée spéciale. Grâce à cela, ils "se lèvent dans les airs".
Le processus est affecté par l' altitude de l'avion et ses moteurs accélèrent. En brûlant, le kérosène provoque le dégagement de gaz, qui éclate avec une grande force. Les moteurs à vis soulèvent l'avion.
À propos du charbon
Même au 19ème siècle, les chercheurs ont prouvé qu'un angle d'attaque approprié est un indicateur de 2 à 9 degrés. S'il s'avère être inférieur, il y aura peu de résistance. Dans le même temps, les calculs d'ascenseur montrent que le chiffre sera faible.
Si l'angle s'avère plus raide, la résistance deviendragrand, et cela transformera les ailes en voiles.
L'un des critères les plus importants dans un avion est le rapport portance/traînée. C'est la qualité aérodynamique, et plus elle est grande, moins l'avion aura besoin d'énergie pour voler.
À propos de l'ascenseur
La force de portance est une composante de la force aérodynamique, elle est perpendiculaire au vecteur de mouvement de l'avion dans l'écoulement et se produit en raison du fait que l'écoulement autour du véhicule est asymétrique. La formule de l'ascenseur ressemble à ceci.
Comment la portance est générée
Dans les avions actuels, les ailes sont une structure statique. Il ne créera pas de portance par lui-même. Il est possible de soulever une machine lourde en raison de l'accélération progressive pour monter l'avion. Dans ce cas, les ailes, qui sont placées à un angle aigu avec le flux, forment une pression différente. Il devient plus petit au-dessus de la structure et augmente en dessous.
Et grâce à la différence de pression, en fait, il y a une force aérodynamique, la hauteur est gagnée. Quels indicateurs sont représentés dans la formule de la force de portance ? Un profil d'aile asymétrique est utilisé. Pour le moment, l'angle d'attaque ne dépasse pas 3-5 degrés. Et c'est suffisant pour que les avions modernes décollent.
Depuis la création des premiers avions, leur conception a été largement modifiée. Pour le moment, les ailes ont un profil asymétrique, leur tôle supérieure est convexe.
Les feuilles inférieures de la structure sont égales. C'est fait pourafin que l'air circule sans aucun obstacle. En fait, la formule de portance en pratique est mise en œuvre de cette manière: les courants d'air supérieurs parcourent une longue distance en raison du renflement des ailes par rapport aux inférieurs. Et l'air derrière la plaque reste dans la même quantité. En conséquence, le flux d'air supérieur se déplace plus rapidement et il y a une zone avec une pression plus faible.
La différence de pression au-dessus et au-dessous des ailes, ainsi que le fonctionnement des moteurs, conduisent à la montée à la hauteur souhaitée. Il est important que l'angle d'attaque soit normal. Sinon, la portance baissera.
Plus la vitesse du véhicule est élevée, plus la force de portance est élevée, selon la formule de portance. Si la vitesse est égale à la masse, l'avion va dans une direction horizontale. La vitesse est créée par le fonctionnement des moteurs d'avion. Et si la pression sur l'aile a baissé, cela se voit immédiatement à l'œil nu.
Si l'avion manœuvre brusquement, un jet blanc apparaît au-dessus de l'aile. C'est le condensat de vapeur d'eau, qui se forme du fait que la pression chute.
À propos des cotes
Le coefficient de portance est une quantité sans dimension. Cela dépend directement de la forme des ailes. L'angle d'attaque compte aussi. Il est utilisé lors du calcul de la force de levage lorsque la vitesse et la densité de l'air sont connues. La dépendance du coefficient à l'angle d'attaque est clairement affichée lors des essais en vol.
À propos des lois aérodynamiques
Quand un avion se déplace, sa vitesse, d'autres caractéristiquesles mouvements changent, tout comme les caractéristiques des courants d'air qui l'entourent. Dans le même temps, les spectres d'écoulement changent également. C'est un mouvement instable.
Pour mieux comprendre cela, des simplifications sont nécessaires. Cela simplifiera grandement la sortie et la valeur d'ingénierie restera la même.
Tout d'abord, il est préférable d'envisager un mouvement stable. Cela signifie que les courants d'air ne changeront pas avec le temps.
Deuxièmement, il vaut mieux accepter l'hypothèse de la continuité de l'environnement. Autrement dit, les mouvements moléculaires de l'air ne sont pas pris en compte. L'air est considéré comme un milieu indissociable à densité constante.
Troisièmement, il vaut mieux accepter que l'air n'est pas visqueux. En fait, sa viscosité est nulle et il n'y a pas de forces de frottement internes. C'est-à-dire que la couche limite est supprimée du spectre d'écoulement, la traînée n'est pas prise en compte.
La connaissance des principales lois aérodynamiques permet de construire des modèles mathématiques de la façon dont un avion est piloté par les courants d'air. Il vous permet également de calculer l'indicateur des forces principales, qui dépendent de la façon dont la pression est répartie sur l'avion.
Comment un avion est piloté
Bien sûr, pour que le processus de vol soit sûr et confortable, les ailes et un moteur seuls ne suffiront pas. Il est important de gérer une machine de plusieurs tonnes. Et la précision du roulage au décollage et à l'atterrissage est très importante.
Pour les pilotes, l'atterrissage est considéré comme une chute contrôlée. Dans son processus, il y a une diminution significative de la vitesse et, par conséquent, la voiture perd de la hauteur. Il est important que la vitessea été sélectionné aussi précisément que possible pour assurer une chute en douceur. C'est ce qui fait que le châssis touche doucement la bande.
Contrôler un avion est fondamentalement différent de conduire un véhicule terrestre. Le volant est nécessaire pour incliner la voiture de haut en bas, pour créer un roulis. "Vers" signifie grimper et "loin" signifie plonger. Pour changer de cap, vous devez appuyer sur les pédales, puis utiliser le volant pour corriger la pente. Cette manœuvre dans le langage des pilotes s'appelle un "virage" ou "virage".
Pour permettre à la machine de se retourner et de stabiliser le vol, il y a une quille verticale dans la queue de la machine. Au-dessus se trouvent des "ailes", qui sont des stabilisateurs horizontaux. C'est grâce à eux que l'avion ne descend pas et ne prend pas d' altitude spontanément.
Les ascenseurs sont placés sur les stabilisateurs. Pour rendre le contrôle du moteur possible, des leviers ont été placés sur les sièges des pilotes. Lorsque l'avion décolle, ils sont déplacés vers l'avant. Décollage signifie poussée maximale. Il est nécessaire pour que l'appareil gagne en vitesse de décollage.
Lorsqu'une machine lourde s'assied, les leviers sont rétractés. C'est le mode de poussée minimum.
Vous pouvez voir comment avant l'atterrissage, les parties arrière des grandes ailes tombent. Ils sont appelés volets et effectuent un certain nombre de tâches. Lorsque l'avion descend, les volets sortis ralentissent l'avion. Cela l'empêche d'accélérer.
Si l'avion atterrit et que la vitesse n'est pas trop élevée,les volets effectuent la tâche de créer une portance supplémentaire. Ensuite, la hauteur est perdue assez doucement. Lorsque la voiture décolle, les volets aident à maintenir l'avion en l'air.
Conclusion
Ainsi, les avions modernes sont de véritables dirigeables. Ils sont automatisés et fiables. Leurs trajectoires, tout le vol se prête à un calcul assez détaillé.
