Как летают самолёты: квиз
Подъёмная сила, тяга, сопротивление и вес: узнай, как самолёт держится в воздухе, и ответь на десять вопросов.
Четыре силы
На самолёт в полёте действуют четыре силы. Вес тянет его вниз. Подъёмная сила, которую создают крылья, толкает его вверх. Тяга двигателей двигает его вперёд. Лобовое сопротивление — напор воздуха — тормозит его.
Чтобы взлететь, самолёту нужна такая тяга, чтобы разогнаться до скорости, при которой крылья дают подъёмную силу больше веса самолёта. В ровном горизонтальном полёте силы уравновешены: подъёмная сила равна весу, а тяга — сопротивлению.
Реактивные двигатели создают тягу так: засасывают воздух, сжимают его, сжигают в нём топливо и с силой выбрасывают назад. Пропеллеры делают это иначе: отбрасывают воздух назад вращающимися лопастями.
Как крылья создают подъёмную силу
Крыло изогнуто и наклонено так, что отклоняет обтекающий его воздух вниз. Толкая воздух вниз, крыло само получает толчок вверх — в точности по третьему закону Ньютона: на каждое действие есть равное и противоположное противодействие.
Тот же поток делает давление воздуха над крылом ниже, чем под ним, и это тоже тянет и толкает крыло вверх. Это два способа описать одну и ту же подъёмную силу.
Если чуть сильнее задрать крыло, то есть увеличить угол атаки, подъёмная сила растёт, но только до определённого предела. Если задрать слишком сильно, воздух перестаёт плавно обтекать верх крыла, и крыло сваливается — теряет подъёмную силу.
Управление и полёт на крейсерской высоте
Пилоты управляют самолётом с помощью подвижных частей на крыльях и хвосте. Элероны на крыльях кренят самолёт влево или вправо. Руль высоты на хвосте поднимает или опускает нос. Руль направления на хвосте поворачивает нос влево или вправо.
Большие авиалайнеры летят на высоте около 10–12 км, где воздух разрежённый. В разрежённом воздухе меньше сопротивление, поэтому самолёт тратит меньше топлива, а почти вся непогода остаётся ниже.
Закрылки, которые выдвигаются из задней кромки крыльев, добавляют подъёмную силу на малой скорости, поэтому их видно выпущенными на взлёте и посадке.