Πώς λειτουργεί μια πτέρυγα;

Το σχήμα και ο σχεδιασμός μιας πτέρυγας του επιτρέπουν να παράγει ανελκυστήρα, τη δύναμη που αντιτίθεται στη βαρύτητα και επιτρέπει την πτήση. Ακολουθεί μια απλοποιημένη εξήγηση για το πώς λειτουργεί μια πτέρυγα:

1. αρχή του Bernoulli :Η θεμελιώδης αρχή πίσω από την παραγωγή ανελκυστήρων είναι η αρχή του Bernoulli. Δηλώνει ότι καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ενός κινούμενου υγρού (σε αυτή την περίπτωση, ο αέρας), η πίεση που ασκείται από αυτό το υγρό μειώνεται.

2. Σχήμα αεροτομής :Η πτέρυγα έχει σχεδιαστεί με συγκεκριμένο σχήμα γνωστό ως αεροτομή. Οι αεροτομές έχουν μια καμπύλη ανώτερη επιφάνεια και μια πιο επίπεδη κάτω επιφάνεια. Αυτή η ασυμμετρία δημιουργεί μια διαφορά στην ταχύτητα του αέρα και την πίεση πάνω και κάτω από την πτέρυγα.

3. Άνω και κατώτερη ροή αέρα :Καθώς το αεροσκάφος κινείται προς τα εμπρός, το σχήμα της πτέρυγας αναγκάζει τον αέρα να ρέει ταχύτερα πάνω από την καμπύλη ανώτερη επιφάνεια του σε σύγκριση με την κάτω επιφάνεια. Αυτή η διαφορά στην ταχύτητα έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη πίεση πάνω από την πτέρυγα και υψηλότερη πίεση κάτω από την πτέρυγα.

4. Διαφορά πίεσης :Η διαφορά πίεσης μεταξύ των άνω και κάτω επιφανειών της πτέρυγας δημιουργεί μια καθαρή ανοδική δύναμη γνωστή ως ανελκυστήρα. Η ανύψωση ενεργεί κάθετη προς την κατεύθυνση της ροής αέρα και αντισταθμίζει το βάρος του αεροσκάφους, επιτρέποντάς του να παραμείνει στον αέρα.

5. Γωνία επίθεσης :Η γωνία στην οποία η πτέρυγα συναντά την επερχόμενη ροή αέρα ονομάζεται η γωνία επίθεσης. Η αύξηση της γωνίας της επίθεσης γενικά αυξάνει την ανύψωση, αλλά πολύ υψηλή γωνία μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια ανύψωσης λόγω της ταραχώδους ροής αέρα.

6. Αεροδυναμικός σχεδιασμός :Ο σχεδιασμός της πτέρυγας ενσωματώνει επίσης χαρακτηριστικά όπως πτερύγια πτερυγίων και ελικόπτερα, τα οποία μπορούν να ρυθμιστούν για να ελέγχουν την ανύψωση, να αυξήσουν τη σταθερότητα και να ενισχύσουν την ευελιξία.

Συνοπτικά, μια πτέρυγα δημιουργεί ανύψωση διαμορφώνοντας τη ροή του αέρα με τρόπο που δημιουργεί μια διαφορά πίεσης μεταξύ των επιφανειών πάνω και πυθμένα της πτέρυγας. Η υψηλότερη πίεση κάτω και η χαμηλότερη πίεση πάνω από την πτέρυγα οδηγούν σε μια ανοδική δύναμη που αντιτίθεται στη βαρύτητα, επιτρέποντας στο αεροσκάφος να πετάξει.