Hvordan virker en flyvinge arbejde?

Flyvemaskiner og fugle bruger de samme principper om fysik til at flyve. Okea / iStock / Getty Images

En menneskeskabt fly flyver efter de samme principper om fysik som gør en fugl: den skal overvinde tyngdekraften til at opnå lift og flyvning.En flyvemaskinens vinger arbejde at generere elevatoren, og de opnå dette ved at krumme luftstrømmen omkring dem.Uden vinger, et fly er en simpel bil.

Aircraft Forces

  • Aircraft-og fugle-er i stand til at flyve, fordi de balancere fire kræfter: elevator, vægt, drag og stak.En flyvemaskine tager ud i luften, når elevatoren-kraften skubbe op på den nedre overflade af sine vinger-overstiger flyets vægt på grund af tyngdekraften.Lift er skabt af luftstrømmen omkring flyet, især omkring vingerne.Træk er den kraft af luft modstanden mod bevægelsen af ​​flyet.Denne kraft øges med øget fly hastighed, men aftager hvis flyvemaskinen har en glat, eller aerodynamisk, form.Flyvemaskinens motor og fremdriftssystem, enten jet eller propel, genererer en trykkraft for at overvinde luftmodstand.

Newton og Bernoulli

  • To europæiske forskere forklarede principperne for fly flyvning.Den engelske fysiker Isaac Newton (1642-1727) opregnede tre bevægelseslove, der gælder for alle bevægelige objekter.Den første er, at objekter forbliver i hvile eller i uniform bevægelse, medmindre de er tvunget til at ændre sig af en ekstern kraft.Den anden hedder det, at en kraft rettet mod et objekt får den til at accelerere i retning af denne kraft.Den tredje, at for hver kraft, findes der en lige og modsat kraft.Den schweiziske matematiker Daniel Bernoulli (1700-1782) var en pioner i udviklingen af ​​en matematisk forklaring på fluid dynamik, mekanik, hvordan væsker og gasser flyde.Hans store fund, kendt som Bernoulli princip, at så hastigheden af ​​luft flow stiger, dens tryk falder.

angrebsvinkel

  • flyvinger er designet til at vippe lidt fra det vandrette, også kendt som vejen søgning.Denne hældningsvinkel kaldes angrebsvinklen og er den vigtigste variabel i generering elevator.Et fly begynder at bevæge sig, når piloten anvender fremstød fra motoren til at gøre flyet rejse frem på jorden.Piloten roterer flyet opad ved at løfte snuden at øge angrebsvinklen og opnå takeoff.For stor i en vinkel på angreb, vil dog stall flyet.

Flow Krumning

  • Lift er genereret af luft krummer omkring en flyvemaskinens vinger.Som luftstrømmen rammer forkanten af ​​en vinge, deler den sig i to, nogle strømmer langs den øvre overflade og nogle flyder langs overfladen nedenfor.Formen af ​​en vinge er lidt asymmetrisk, med et større overfladeareal på oversiden.Luftstrømmen klæber til den øvre overflade, når det bevæger mellem fløjens for- og bagkanter, buede og sænke trykket i overensstemmelse med Bernoulli-princippet.Da flyet samler hastighed, elevatoren stiger ifølge Newtons anden lov om bevægelse.Dette vil til gengæld øger luften krumning på oversiden, tvinger mere luft ned fra vingen s bagkant.Da flyet bevæger sig gennem luften, vingen underside, der vender luftstrømmen ved angrebsvinklen afbøjer også nogle luftstrømmen nedad.Denne nedadgående luftstrøm frembringer en lige og modsat reaktion i en opadgående strøm af højtryksluft (Newtons tredje lov), at øge elevatoren og holde flyet i luften.

Resources

  • IOP Videnskab: Hvordan Wing arbejde?
  • Genstarter: grundlæggende principper for Aircraft Flight
814
0
1
Videnskab