Sa totoo lang, parang himala ito. Ang isang makinang may pakpak na may bigat na sampu at daan-daang tonelada, na nagagapi sa gravity, ay madaling pumailanglang at umangat sa kalangitan tulad ng isang ibon. Ano ang lakas na nagpapanatili sa kanya sa hangin?
Panuto
Hakbang 1
Kaunting kasaysayan
Noong 1738 ang siyentipikong Swiss na si Daniel Bernoulli ay bumuo ng isang batas na pinangalanan sa kanya. Ayon sa batas na ito, na may pagtaas ng rate ng daloy ng isang likido o gas, ang static na presyon sa kanila ay bumababa at kabaligtaran, na may pagbawas sa bilis, tumataas ito.
Noong 1904, ang siyentipikong Ruso na si N. E. Si Zhukovsky ay bumuo ng isang teorama sa nakakataas na puwersa na kumikilos sa isang katawan sa isang eroplano-parallel na daloy ng gas o likido. Ayon sa teoryang ito, ang isang katawan (pakpak) na matatagpuan sa isang gumagalaw na likido o madulas na daluyan ay napapailalim sa isang nakakataas na puwersa, ang halaga nito ay nakasalalay sa mga parameter ng daluyan at ng katawan. Ang pangunahing resulta ng gawain ni Zhukovsky ay ang pormula para sa coefficient ng pag-angat.
Hakbang 2
Nakakataas na puwersa
Ang profile ng wing ng eroplano ay asymmetrical, ang itaas na bahagi nito ay mas matambok kaysa sa mas mababang isa. Kapag ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw, ang bilis ng daloy ng hangin na dumadaan mula sa tuktok ng pakpak ay mas mataas kaysa sa bilis ng pagdaloy ng daloy mula sa ilalim. Bilang isang resulta nito (ayon sa teorama ni Bernoulli) ang presyon ng hangin sa ilalim ng pakpak ng sasakyang panghimpapawid ay nagiging mas mataas kaysa sa presyon sa itaas ng pakpak. Dahil sa pagkakaiba ng mga presyur na ito, isang puwersang nakakataas (Y) ang lumabas, na itinutulak ang pakpak paitaas. Ang halaga nito ay:
Y = Cy * p * V² * S / 2, kung saan:
- Cy - koepisyent ng pag-angat;
- Ang p ay ang density ng daluyan (hangin) sa kg / m³;
- S - lugar sa m²;
- Ang V ay ang daloy ng tulin sa m / s.
Hakbang 3
Sa ilalim ng impluwensya ng iba`t ibang pwersa
Maraming puwersa ang kumikilos sa isang sasakyang panghimpapawid na gumagalaw sa himpapawid:
- ang lakas ng tulak ng engine (propeller o jet) na itulak ang sasakyang panghimpapawid pasulong;
- Ang harapang paglaban ay nakadirekta ng paatras;
- ang puwersa ng gravity ng Earth (bigat ng sasakyang panghimpapawid), na nakadirekta pababa;
- iangat ang pagtulak sa eroplano paitaas.
Ang halaga ng pag-angat at pag-drag ay nakasalalay sa hugis ng pakpak, ang anggulo ng pag-atake (ang anggulo kung saan ang daloy ay nakakatugon sa pakpak) at ang density ng daloy ng hangin. Ang huli naman ay nakasalalay sa bilis ng sasakyang panghimpapawid at sa presyon ng hangin sa atmospera.
Hakbang 4
Habang bumibilis ang sasakyang panghimpapawid at tumataas ang bilis nito, tumataas ang pagtaas. Sa sandaling lumampas ito sa bigat ng eroplano, umaakyat ito paitaas. Kapag ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw nang pahalang sa isang pare-pareho ang bilis, ang lahat ng mga puwersa ay balanseng, ang kanilang resulta (kabuuang puwersa) ay zero.
Ang hugis ng pakpak ay pinili tulad ng ang drag ay kasing baba hangga't maaari at ang pagtaas ay kasing taas hangga't maaari. Ang pagtaas ay maaaring madagdagan ng pagtaas ng bilis ng paglalakbay at lugar ng pakpak. Kung mas mataas ang bilis ng paggalaw, mas maliit ang lugar ng pakpak at maaaring maging kabaligtaran.
