Всего 7 слайдов и ты узнаешь всё, или почти всё, почему самолёт летает.
Просто поверь мне – на все предметы, во всей Вселенной действует сила тяжести. Сила тяжести так устроена, что она всегда направлена вниз, как бы самолёт не летел в воздухе - прямо, криво, вверх тормашками. Всё равно она будет тянуть его строго вниз. Но это не самое важное. Самое важное – сила тяжести «находит» у нашего самолёта точку, называемую ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ (это такая точка, в которой нос самолета уравновешивает хвост) и тащит его вниз так, как будто у нашего самолета нет крыльев, фюзеляжа, мотора. Сила тяжести «думает», что вся масса самолёта находится именно в этой точке. Отлично! Мы тоже будем думать, что это так и строить траекторию полета самолёта точно по траектории движения нашего центра тяжести в пространстве.
Вторая сила, которая действует на самолет это АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИЛА. У этой силы своя хитрость – аэродинамическая сила действует только тогда, когда самолёт движется. И эта сила находит другую точку в нашем самолёте, называемую ЦЕНТР ДАВЛЕНИЯ. Когда авиаконструктор проектирует свой самолет, то он рассчитывает его так, чтобы этот самый центр давления находился чуть-чуть позади центра масс. Следующая хитрость аэродинамической силы заключается в том, что она «знает» где у самолёта верх. И если наш самолет летит прямо, то она тащит его вверх, преодолевая силу тяжести. Когда самолёт наберёт достаточно скорости, то эти силы сравняются и самолет полетит! УРА!
Мы теперь знаем, почему самолёт летит – его аэродинамическая сила сравнялась с силой тяжести! А что, если самолет будет лететь вверх тормашками, то куда будет его тянуть аэродинамическая сила? Увы… она «вычислит», что верх самолета теперь внизу и будет помогать силе тяжести тащить наш самолёт вниз. Вот почему мы стараемся так управлять полетом, чтобы самолёт не перевернулся вниз кабиной.
Кажется всё просто – аэродинамическая сила сравнялась с силой тяжести и мы полетели. НО! У аэродинамической силы есть один маленький недостаток – она всё же направлена не строго вверх, а еще и чуть-чуть назад. Поэтому мы делим её на две части. Большую часть, которая направлена строго вверх, называем ПОДЪЕМНОЙ СИЛОЙ, а меньшую, направленную назад – СИЛОЙ СОПРОТИВНЕИЯ ВОЗДУХА.
А насколько подъемная сила больше силы сопротивления воздуха? В идеальном случае в СТО раз! Но обычно раз в десять - пятнадцать.
Вопрос, если есть сила сопротивления воздуха, то она рано или поздно, хотя она и маленькая всё-таки остановит самолёт?
А вот тут нам поможет СИЛА ТЯГИ воздушного винта. Строго говоря, сила тяги приложена к винту самолёта, но мы для упрощения будем считать, что приложена она к точке центра тяжести. Так что же выходит, если сила тяги винта превзойдет силу сопротивления воздуха, то самолёт начнет разгоняться по взлетной полосе и полетит? Абсолютно верно! Но так как сила сопротивления воздуха в 15 раз меньше веса самолета, то нам достаточно подобрать такой мотор и винт, чтобы их тяга была равна всего лишь одной пятнадцатой от веса самолёта? Тоже верно. Здесь я немного упростил ситуацию - сила сопротивления воздуха это не постоянная величина, она зависит от скорости самолета.
Именно потому, что сила сопротивления такая маленькая по сравнению с подъемной силой людям удалось изобрести самолёты. А вот с вертолётами все оказалось намного сложнее, но это другая история…
Теперь тебе понято, почему самолёты летают? Нам достаточно тянуть самолет вперед с силой в пятнадцать раз меньшей, чем его вес и он полетит.
Вы обещали семь слайдов, а оказалось достаточно пяти? Ну да, дальше я покажу, как управлять этими силами на нашем сайте и ты попробуешь запустить в полёт виртуальный истребитель Ла-7.
В меню есть параметры:Включая галочки в чекбоксах, мы указываем программе, какие включить силы, действующие на самолёт. В простейшем случае достаточно «включить» Скорость, нажать кнопки «Начинаем» и «От винта!». Чекбокс «Двигатель» включает тягу винта. Чекбокс Сх отвечает за силу сопротивления воздуха, Су за подъёмную силу крыла.
Постепенно включай их и смотри, как изменятся траектория полета. Думаю, что назначение всех движков ты сможешь понять сам. Экспериментируй и получай удовольствие от полёта! Если что не понято - не стесняйся, пиши мне в телегу на t.me/@Thermik