Lotnictwo cywilne
Jak to się dzieje?
Dlaczego samolot lata
Wiele osób zastanawia się często jak to jest, że dwustutonowy kolos może oderwać się od ziemi, zabrać pasażerów, bagaże, paliwo i unieść to wszystko tak wysoko... Warto by było zatem zadać sobie podstawowe pytanie: dlaczego samoloty latają?
Autorem rysunku jest Tomasz Elantkowski / Drawing by Tomasz Elantkowski
Po pierwsze, aby samolot oderwał się od ziemi, musi pokonać siłę przyciągania ziemskiego (Fc) i wytworzyć siłę nośną (Fn), przy czym siła nośna Fn musi być oczywiście większa od siły przyciągania Fc. Jak pisałem we wstępie, przedstawione tu mechanizmy chciałem maksymalnie uprościć, dlatego też celowo pomijam wzory fizyczne. Wspomnę jedynie, że do powstania odpowiednio dużej siły nośnej potrzebna jest odpowiednia prędkość. W przypadku samolotów turbośmigłowych może to być ok. 180 km/h, zaś w przypadku samolotów odrzutowych ok. 260 km/h, przy czym dokładna prędkość zależy od wielu czynników, takich jak np. ciężar samolotu (zależny od ilości pasażerów na pokładzie i ładunku).
Osoby zainteresowane odsyłam do tej strony, gdzie znajdziecie bardziej "mechaniczne" wyjaśnienia.
Jak wynika z rysunku, powietrze względem samolotu porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku lotu. Skrzydło "przecina" więc strugi powietrza, zaburza jego przepływ.
Skrzydło samolotu jest tak wyprofilowane, że strugi powietrza opływające skrzydło od góry mają do pokonania dłuższą drogę niż strugi, które opływają skrzydło od dołu. Ale i górne i dolne strugi muszą opłynąć powierzchnię skrzydła w jednakowym czasie, toteż strugi górne muszą opływać skrzydło z większą prędkością. Tak się składa, że im większa prędkość opływu, tym niższe ciśnienie. Poza tym,wynika to też z tego, że ciśnienie to siła nacisku dzielona przez powierzchnię. A powierzchnia górna skrzydła (jak to chyba widać na rysunku) jest większa niż jego powierzchnia dolna. Dlatego ciśnienie pod skrzydłem jest wyższe niż ciśnienie nad skrzydłem. Różnicę tych ciśnień nazywamy właśnie siłą nośną. Można powiedzieć, że większe ciśnienie pod skrzydłem "wypycha" samolot do góry, tzn. utrzymuje go w powietrzu.
Autorem rysunku jest Tomasz Elantkowski / Drawing by Tomasz Elantkowski.
Jak widać z powyższego rysunku, skrzydło wyposażone jest w ruchome powierzchnie nośne:
- Różne rodzaje klap i slotów używane są przy starcie i lądowaniu, dla zwiększenia siły nośnej (patrz: poniższy rysunek).
Autorem rysunku jest Tomasz Elantkowski / Drawing by Tomasz Elantkowski.
- Hamulce aerodynamiczne są używane do zwiększenia prędkości wytracania wysokości oraz do wytracania siły nośnej (to ostatnie - wraz ze spoilerami, które są inaczej nazywane przerywaczami).
- Lotki używane są do przechylania samolotu (np. w lewo podnosząc lewą lotkę w górę lub w prawo podnosząc prawą lotkę w górę).
Na poniższym rysunku widać również ster wysokości oraz ster kierunku. Ster wysokości to powierzchnia odpowiedzialna za wznoszenie lub opadanie samolotu. Wychylenie steru wysokości w górę powoduje wznoszenie samolotu, zaś wychylenie go w dół powoduje opadanie samolotu.
Ster kierunku natomiast używany jest do skręcania samolotem.
Autorem rysunku jest Tomasz Elantkowski / Drawing by Tomasz Elantkowski.