Ұшақ – ауадан бірнеше есе ауыр ұшақ. Оның ұшуы үшін бірнеше шарттарды біріктіру қажет. Дұрыс шабуыл бұрышын көптеген әртүрлі факторлармен біріктіру маңызды.
Ол неге ұшады
Шын мәнінде, ұшақтың ұшуы ұшақтағы бірнеше күштердің әрекетінің нәтижесі болып табылады. Әуе кемесіне әсер ететін күштер ауа ағындары қанаттарға қарай жылжыған кезде пайда болады. Олар белгілі бір бұрышқа бұрылады. Сонымен қатар, олар әрқашан ерекше реттелген пішінге ие. Осының арқасында олар «ауада тұрады».
Процесске ұшақтың биіктігі әсер етеді және оның қозғалтқыштары жылдамдайды. Жану, керосин газдың бөлінуін тудырады, ол үлкен күшпен бөлінеді. Бұрандалы қозғалтқыштар ұшақты жоғары көтереді.
Көмір туралы
Тіпті 19 ғасырда зерттеушілер шабуылдың қолайлы бұрышы 2-9 градус көрсеткіші екенін дәлелдеді. Егер ол аз болып шықса, онда қарсылық аз болады. Сонымен қатар, көтеру есептеулері бұл көрсеткіштің аз болатынын көрсетеді.
Егер бұрыш тік болып шықса, қарсылық боладыүлкен, бұл қанаттарды желкенге айналдырады.
Ұшақтағы ең маңызды критерийлердің бірі - көтеру мен сүйреу қатынасы. Бұл аэродинамикалық сапа және ол неғұрлым үлкен болса, ұшақтың ұшуы үшін соғұрлым аз энергия қажет болады.
Көтеру туралы
Көтеру күші аэродинамикалық күштің құрамдас бөлігі болып табылады, ол ағындағы ұшақтың қозғалыс векторына перпендикуляр және көліктің айналасындағы ағынның асимметриялы болуына байланысты пайда болады. Көтеру формуласы келесідей.
Көтеру қалай жасалады
Қазіргі ұшақтарда қанаттар статикалық құрылым болып табылады. Ол өздігінен лифт жасамайды. Ауыр машинаны көтеру ұшақтың көтерілуін біртіндеп жеделдету арқасында мүмкін болады. Бұл жағдайда ағынға өткір бұрышпен орналастырылған қанаттар басқа қысым жасайды. Ол құрылымның үстінде кішірейеді және оның астында үлкейеді.
Ал қысым айырмашылығының арқасында шын мәнінде аэродинамикалық күш бар, биіктікке ие болады. Көтеру күші формуласында қандай көрсеткіштер көрсетілген? Асимметриялық қанат профилі қолданылады. Қазіргі уақытта шабуыл бұрышы 3-5 градустан аспайды. Бұл заманауи ұшақтардың көтерілуі үшін жеткілікті.
Алғашқы ұшақ жасалғаннан бері олардың дизайны айтарлықтай өзгерді. Қазіргі уақытта қанаттардың асимметриялық профилі бар, олардың жоғарғы металл парағы дөңес.
Құрылымның төменгі парақтары біркелкі. Ол үшін жасалғанауа ешқандай кедергісіз өтуі үшін. Іс жүзінде көтеру формуласы іс жүзінде осылай жүзеге асырылады: төменгі қанаттармен салыстырғанда жоғарғы ауа ағындары қанаттардың дөңес болуына байланысты ұзақ жол жүреді. Ал пластинаның артындағы ауа сол мөлшерде қалады. Нәтижесінде жоғарғы ауа ағыны жылдамырақ қозғалады және қысымы төмен аймақ пайда болады.
Қанаттардың үстіндегі және астындағы қысымның айырмашылығы қозғалтқыштардың жұмысымен бірге қажетті биіктікке көтерілуге әкеледі. Шабуыл бұрышының қалыпты болуы маңызды. Әйтпесе, лифт төмендейді.
Көліктің жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, көтеру формуласына сәйкес көтеру күші соғұрлым жоғары болады. Егер жылдамдық массаға тең болса, ұшақ көлденең бағытқа өтеді. Жылдамдық ұшақ қозғалтқыштарының жұмысымен жасалады. Ал егер қанат үстіндегі қысым төмендесе, оны жай көзбен бірден көруге болады.
Егер ұшақ кенеттен маневр жасаса, қанаттың үстінде ақ ағын пайда болады. Бұл қысымның төмендеуіне байланысты пайда болатын су буының конденсаты.
Көрсеткіштер туралы
Көтеру коэффициенті өлшемсіз шама. Бұл қанаттардың пішініне тікелей байланысты. Шабуыл бұрышы да маңызды. Ол жылдамдық пен ауаның тығыздығы белгілі болғанда көтеру күшін есептегенде қолданылады. Коэффициенттің шабуыл бұрышына тәуелділігі ұшу сынақтары кезінде анық көрінеді.
Аэродинамикалық заңдар туралы
Ұшақ қозғалған кезде оның жылдамдығы, басқа сипаттамаларықозғалыстар өзгереді, сонымен бірге оның айналасында өтетін ауа ағындарының сипаттамалары да өзгереді. Сонымен бірге ағынның спектрлері де өзгереді. Бұл тұрақсыз қозғалыс.
Мұны жақсырақ түсіну үшін жеңілдету қажет. Бұл шығаруды айтарлықтай жеңілдетеді және инженерлік мән өзгеріссіз қалады.
Біріншіден, бірқалыпты қозғалысты қарастырған жөн. Бұл ауа ағындары уақыт өте келе өзгермейтінін білдіреді.
Екіншіден, қоршаған ортаның үздіксіздігі туралы гипотезаны қабылдаған дұрыс. Яғни, ауаның молекулалық қозғалысы есепке алынбайды. Ауа тұрақты тығыздығы бар бөлінбейтін орта ретінде қарастырылады.
Үшіншіден, ауаның тұтқыр емес екенін қабылдаған дұрыс. Іс жүзінде оның тұтқырлығы нөлге тең, ішкі үйкеліс күштері жоқ. Яғни, шекаралық қабат ағын спектрінен жойылады, сүйреу ескерілмейді.
Негізгі аэродинамикалық заңдарды білу әуе ағындары арқылы ұшақтың қалай айналып өтетінінің математикалық үлгілерін құруға мүмкіндік береді. Ол сондай-ақ қысымның ұшақ үстінде қалай таралатынына байланысты негізгі күштердің көрсеткішін есептеуге мүмкіндік береді.
Ұшақ қалай ұшады
Әрине, ұшу процесі қауіпсіз және ыңғайлы болуы үшін тек қана қанат пен қозғалтқыш жеткіліксіз болады. Көп тонналық машинаны басқару маңызды. Ұшу және қону кезінде таксацияның дәлдігі өте маңызды.
Ұшқыштар үшін қону бақыланатын құлау болып саналады. Оның процесінде жылдамдықтың айтарлықтай төмендеуі байқалады, нәтижесінде автомобиль биіктігін жоғалтады. Жылдамдығы маңыздытегіс түсуін қамтамасыз ету үшін мүмкіндігінше дәл таңдалды. Бұл шассидің жолаққа жұмсақ тиюіне себеп болады.
Ұшақты басқару жердегі көлікті басқарудан түбегейлі ерекшеленеді. Руль дөңгелегі автомобильді жоғары және төмен еңкейту, орам жасау үшін қажет. «Қарай» - көтерілу, ал «алыс» - сүңгу дегенді білдіреді. Бағытты өзгерту үшін педальдарды басу керек, содан кейін еңісті түзету үшін рульді пайдаланыңыз. Ұшқыштар тілінде бұл маневр «бұрылыс» немесе «бұрылу» деп аталады.
Аппаратқа бұрылып, ұшуды тұрақтандыруға мүмкіндік беру үшін машинаның құйрығында тік киль бар. Оның үстінде көлденең тұрақтандырғыштар болып табылатын «қанаттар» орналасқан. Солардың арқасында ұшақ өздігінен төмен түспейді және биіктікке көтерілмейді.
Лифттер тұрақтандырғыштарға қойылған. Қозғалтқышты басқаруға мүмкіндік беру үшін ұшқыштардың орындарына тұтқалар қойылды. Ұшақ көтерілген кезде олар алға жылжиды. Ұшып кету максималды тартуды білдіреді. Бұл құрылғының ұшу жылдамдығына жетуі үшін қажет.
Ауыр машина отырғанда, тұтқалар тартылады. Бұл ең төменгі күш режимі.
Қонар алдында үлкен қанаттардың артқы бөліктері қалай құлағанын көре аласыз. Олар клапандар деп аталады және бірқатар тапсырмаларды орындайды. Ұшақ төмендеген кезде ұзартылған клапандар ұшақты баяулатады. Бұл оның жылдамдауына жол бермейді.
Егер ұшақ қонып жатса және жылдамдығы тым жоғары болмаса,клапандар қосымша көтеруді жасау міндетін орындайды. Содан кейін биіктік айтарлықтай тегіс жоғалады. Көлік көтерілген кезде қақпақтар ұшақты ауада ұстауға көмектеседі.
Қорытынды
Осылайша, заманауи ұшақтар нағыз дирижабль болып табылады. Олар автоматтандырылған және сенімді. Олардың траекториялары, бүкіл ұшу жеткілікті егжей-тегжейлі есептеуге мүмкіндік береді.
