Warum fliegen Flugzeuge??

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Die Millionen-Dollar-Frage, Warum fliegen Flugzeuge? eine einfache Frage, aber mit einer komplexeren und interessanteren Antwort, als Sie sich vorstellen können.

Postautor von: Juan Matheus

Die kommerzielle Luftfahrt ist seit mehr als einem Jahrhundert im menschlichen Leben präsent.. Aus diesem Grund betrachten es viele Menschen heute als etwas Normales und haben nicht mehr die Fähigkeit, sich darüber zu wundern, wie wir es schaffen, den Himmel zu erobern.. Aus diesem Grund lohnt es sich, eine Reihe hilfreicher Beiträge zu starten #AvGeeks und Menschen im Allgemeinen, zu verstehen, wie ein Flugzeug es heute schafft, uns in so kurzer Zeit von A nach B zu bringen und was das alles mit sich bringt.

Diese neue Reihe von Lieferungen, die darauf abzielen, zu informieren, Menschen ohne technische Ausbildung über technische Aspekte aufklären und unterrichten, Aber wenn der Wunsch zu lernen und seine Leidenschaft für die Luftfahrt vorhanden sind, werden wir dank Juan interessante Themen besprechen, neuer Blog-Mitwirkender.

Warum fliegen Flugzeuge??

Ohne weiteres, Als Erstes müssen wir die grundlegenden physikalischen Prinzipien klären, die den Flug eines Flugzeugs bestimmen.. Das erste, was wir erkennen müssen, ist das Vorhandensein bestimmter physikalischer Kräfte, die auf ein Objekt einwirken, in diesem Fall ein Flugzeug im Flug. Wir müssen im Flugzeug erkennen 4 sehr wichtige physikalische Kräfte, die durch Newtons Gesetze miteinander in Beziehung stehen, von denen jeder schon einmal gehört hat. Zwei davon werden vertikal ausgeübt (Achse y) und zwei davon horizontal (eje X). Das ist vielleicht eine Vereinfachung (Wir leben in einer 3D-Welt) Für unseren Zweck ist es jedoch ausreichend..

Damit ein Flugzeug fliegen kann, muss in der Lage sein, zwei Schlüsselkräfte zu überwinden: Aerodynamischer Widerstand, eine Kraft, die horizontal wirkt (Lass uns über „Ziehen“ nachdenken) und die Schwerkraft, die logischerweise ein Objekt zum Boden zieht, das heißt, es wirkt vertikal (Wir werden sehen, warum das Gewicht eines Flugzeugs ein entscheidender und limitierender Faktor in der Luftfahrt ist). Jeder von ihnen, hat sein Gegenstück: Schub und Auftrieb. Wenn Schub und Auftrieb größer sind als das Gewicht des Flugzeugs und der Widerstandseffekt (Dies kann die Reibung der Schiene mit den Rädern am Boden oder der Luftwiderstand sein) Wir können ein Flugzeug haben, das fliegt. Später werden wir weitere Komponenten des modernen Flugzeugdesigns sehen, die dabei helfen, diese Kräfte zu überwinden..

Wenn ein Flugzeug mit Reisegeschwindigkeit und in einer festen Höhe fliegt, Schub und Widerstand sind gleich groß und haben eine unterschiedliche Richtung, und das Gleiche gilt für Gewicht und Auftrieb.. Jedes Ungleichgewicht dieser Kräfte führt zu einer Beschleunigung oder Verzögerung (horizontal oder vertikal). Dies ist nur ein Test der Newtonschen Bewegungsgesetze in Aktion.

Ein Mal noch, Dinge vereinfachen, Wir können den Auftrieb eines Flugzeugs sehen (die Kraft, die das Flugzeug nach oben drückt) Das liegt an den Flügeln (und insbesondere in seiner Form) und der Schub wird durch die Motoren gegeben. Das mag offensichtlich erscheinen, aber es war nicht einfach, die Aerodynamik zu verstehen, ein Zweig der Physik, der bis vor Kurzem wie „schwarze Magie“ erschien, weil die Mathematik dahinter sehr komplex ist und wir bis heute nicht in der Lage waren, die Lösung für viele Gleichungen zu finden, die ihn bestimmen, und wir seine Auswirkungen nur durch einen Computer simulieren konnten. Ohne das Verständnis der aerodynamischen Kräfte hätten wir die moderne Luftfahrt nicht entwickeln können, und das verdanken wir zum Teil dem Schweizer Wissenschaftler Daniel Bernoulli.. Mit anderen Worten, nicht jedes Objekt, das genug Schub hat (zwei Strahlturbinen zum Beispiel) wird fliegen können.

El Tragfläche

Zuvor haben wir über aerodynamische Kräfte gesprochen und wie sie dazu beitragen, dass ein Flugzeug fliegen kann..

Konzentrieren wir uns nun darauf, wie Auftrieb erzeugt wird, Dies ist die aerodynamische Kraft, die dafür verantwortlich ist, dass ein Flugzeug steigen kann, und das wichtigste, bleib in der Luft.

Luft ist eine Flüssigkeit. Nicht nur Flüssigkeiten sind es. Im Falle der Luft herrschen in unserer Atmosphäre unterschiedliche Drücke, die eine Kraft auf sie ausüben. (Später werden wir andere atmosphärische Faktoren wie die Temperatur sehen, die ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.). Und wenn wir über Bewegung sprechen, Wir kommen nicht umhin, uns Geschwindigkeit als eine Möglichkeit vorzustellen, zu wissen, wie schnell sich ein Objekt bewegt..

Jetzt wissen wir, welche Faktoren die Bewegung einer Flüssigkeit beeinflussen, Wir können daraus schließen, dass Luftdruck und Geschwindigkeit die Variablen sind, die wir kontrollieren möchten, damit ein Flugzeug ohne Rückschläge durch die Lüfte fliegen kann.. Das Bernoulli-Prinzip beschreibt genau die Beziehung zwischen diesen beiden Variablen.. Kurzgesagt, Das Prinzip von Bernoulli besagt, dass Geschwindigkeit und Druck einer Flüssigkeit umgekehrt proportional sind.. Nämlich, das, wenn die Geschwindigkeit einer Flüssigkeit zunimmt, Der Druck nimmt ab und umgekehrt. Wenn Sie Interesse haben, können Sie nach Videos über Experimente in einem Venturi-Rohr suchen, um es besser beobachten zu können..

Aber, Was hat das alles mit einem Flugzeug zu tun?? Gut, alle. Wir haben oben erwähnt, dass die Form des Flügels eines Flugzeugs dafür verantwortlich ist, dass es den Auftrieb erzeugt, sodass es in der Luft bleibt.. Nun, genau so ist es., Bekannt als Tragflächenprofil, das aerodynamische Profil, Dadurch können wir das Bernoulli-Prinzip zu unseren Gunsten kontrollieren. Damit sich ein Flugzeug bewegt, wir müssen die Luft um ihn herum bewegen. Und wir wissen bereits, dass sich eine Flüssigkeit bewegt, wenn ein Druckunterschied besteht. Der Zweck eines Flugzeugflügels ist, dann, einen Druckunterschied erzeugen, sodass Luft strömen kann.

Wenn wir uns das Bild des Tragflächenprofils ansehen, können wir das, Durch eine einfache visuelle Inspektion können Sie erkennen, dass sich der „Weg“ eines Luftpartikels über der Oberkante von dem Weg unterhalb des Flügels unterscheidet.. Weit weg vom Flügel, Der Luftdruck ist Atmosphärendruck. Als die Luft näher kommt, was wir nennen relativer Wind Wir werden sehen, dass um das Tragflächenprofil herum eine Gradientendruckverteilung entsteht.

Es gibt viele Theorien und Möglichkeiten zu erklären, warum im oberen Teil des Flügels eine hohe Geschwindigkeit und ein niedriger Druck herrschen und auf der unteren Seite das Gegenteil, aber es ist zu komplex, sie hier weiterzuentwickeln..

Abschließend, Das Flügelprofil gibt uns den Druckunterschied, den wir gesucht haben und der Auftrieb erzeugt. Warum ist das Ergebnis eine Kraft, die nach oben geht und nicht umgekehrt?? Unten ist die Druckdifferenz größer als oben. Höhere Geschwindigkeit, niedrigerer Druck. Buchstäblich, der Boden „drückt“ die Luft nach oben.

Dieses Thema ist recht komplex und erfordert wiederholtes Lesen, um die Logik hinter der Physik besser zu verstehen..

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