Você sabe por que os aviões voam?

As aeronaves permitem que a humanidade viaje grandes distâncias em um curto período de tempo. Sem eles, cada jornada se tornaria uma provação difícil. E talvez você já tenha se perguntado pelo menos uma vez: por que os aviões voam? Como eles conseguem fazer isso? Vamos descobrir.

Em geral, a resposta detalhada a esta questão é bastante complexa e os cientistas ainda estão discutindo sobre como exatamente funciona a aerodinâmica e como fazer amizade com as leis de Newton, Bernoulli e a equação de Navier-Stokes. Mas, em termos gerais, o voo de um dispositivo mais pesado que o ar pode ser descrito da seguinte forma.

Em um avião no ar agir quatro forças básicas: peso, sustentação, arrasto e empuxo. O peso da aeronave a puxa em direção ao solo. Então, um Boeing 747 normal tem massa cerca de 450 toneladas - e esta não é uma pipa que possa ser levantada simplesmente pelo vento.

A força de tração move o avião para frente. É criado pelos motores com os quais está equipado. Durante o vôo, o navio encontra resistência do meio ambiente: o ar retarda seu movimento. Mas graças ao formato aerodinâmico do carro e aos motores potentes, esse impacto é neutralizado.

E, finalmente, a sustentação é o que permite que a nave permaneça no céu. Asas de avião têm um especial forma - isso é chamado de “perfil aerodinâmico”. Eles são convexos na parte superior e mais planos na parte inferior.

Devido à estrutura da asa, o ar que flui para ela torna-se mais rarefeito vindo de cima, o que cria uma pressão reduzida. E sob a asa, ao contrário, fica mais denso, criando aumento de pressão.

A diferença nesses indicadores determina a força de sustentação que mantém o avião no ar.

Para garantir um fluxo constante de ar que entra, a aeronave precisa manter velocidade suficiente com a ajuda de seus motores. Se eles estiverem desligados, uma máquina relativamente leve, é claro, será capaz de planar por inércia por algum tempo, mas então a pressão sob a asa diminuirá e o veículo cairá.

Demonstração de como são as correntes de ar que chegam, contornando a asa de um avião por cima e por baixo. Vídeo Universidade de Cambridge / YouTube

Além de poder avançar enquanto permanece no céu, o avião também precisa de alguma forma ganhar altitude, descer e virar. Para isso, a máquina está equipada com diversas superfícies de controle: ailerons nas asas, bem como profundor e leme na cauda. Eles podem girar à vontade piloto - isto é, mude o ângulo de ataque.

Se aumentar Com o ângulo de ataque dos ailerons e do profundor, o avião começa a coletar mais ar que entra, a pressão sob as asas aumenta e o dispositivo decola. Se você reduzi-lo, a pressão de baixo também cairá e o carro começará a descer.

Se virar ailerons e lemes de um lado do avião para cima e do outro para baixo, então uma asa do avião começa a coletar mais ar que entra e a outra menos. Por causa disso, o carro inclina para a direita ou para a esquerda e começa a virar. Os ângulos de rotação de uma aeronave no ar são chamados de “roll”, “pitch” e “yaw”.

Em geral, agora você está familiarizado com os fundamentos da aerodinâmica. E na próxima vez que você voar, entenderá que tipo de forças sustentam a aeronave no céu.

Alex Ponomar

1 minuto atrás

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