Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

7.11.4. Η δυναμική άνωση και η κίνηση του αεροπλάνου

Κάποια εισαγωγικά στοιχεία για τη δυναμική άνωση αναφέρθηκαν με αφορμή τη σφαίρα του σχ. 7.49. Εκεί φάνηκε ότι οφείλεται σε διαφορά πίεσης ανάμεσα στην κάτω και στην πάνω επιφάνεια του στερεού.

Εικόνα 7.58: Ροή γύρω από την πτέρυγα αεροπλάνου

Στην εικόνα 7.58 φαίνεται ο επηρεασμός της πτέρυγας αεροπλάνου από τις δυο ροές: * τη στρωτή ροή 7.58(I) * τη ροή λόγω τριβών, την οποία ονομάσαμε τριβώδη 7.58(II).

Η σύνθεση των δυο αυτών ροών δίνει την εικόνα 7.58 (III) . Όπως βλέπουμε, υπάρχει αραίωμα γραμμών (μεγάλη διατομή) κάτω από την πτέρυγα και πύκνωμα γραμμών (μικρή διατομή) πάνω από αυτήν. Ο νόμος της συνέχειας προβλέπει μικρή ταχύτητα ροής κάτω από την πτέρυγα και μεγάλη ταχύτητα πάνω από αυτήν. Ο νόμος του Bernoulli οδηγεί στο συμπέρασμα, τελικά, ότι έχουμε μεγάλη πίεση κάτω από την πτέρυγα και μικρή πάνω από αυτήν. Η διαφορά πίεσης δημιουργεί τη δυναμική άνωση Α, εικόνα 7.59.

Εικόνα 7.59: Η εμφάνιση της δυναμικής άνωσης

Η δυναμική άνωση Α μπορεί να θεωρηθεί αντίστοιχη της κατακόρυφης δύναμης που ασκεί το έδαφος σε σώμα. Η αντίσταση Tα είναι, επίσης, αντίστοιχη με την τριβή στα στερεά. Η συνισταμένη των Α, Tα, δηλαδή η F, λέγεται αεροδύναμη. Η αντίσταση Tα στα κινητά, γενικά, λέγεται και οπισθέλκουσα και εξουδετερώνεται από τη δύναμη του κινητήρα (προωστική).

Εικόνα 7.60: Στρατιωτικό αεροπλάνο στις τρεις φάσεις πτήσης του

Στην εικόνα 7.60 έχουμε κανονική πτήση (α), προσγείωση (β) και απογείωση (γ) στρατιωτικού αεροπλάνου. Για τις δυνάμεις που φαίνονται στις εικόνες έχουμε μιλήσει (Κ είναι η δύναμη από τον κινητήρα). Ας ασχοληθούμε με την ομαλή κίνηση του αεροπλάνου. Η συνισταμένη των δυνάμεων στον άξονα κίνησης και στον κάθετο σε αυτόν είναι μηδέν.

Οριζόντια πτήση: Κ = Tα και Α = Β Προσγείωση: Κ + Β2 = Tα ([pic]) και Α = Β1 Απογείωση: Κ = Β2 + Tα και Α = Β1

Παρατηρούμε ότι στην προσγείωση η προωθητική δύναμη Κ είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε οριζόντια πτήση. Άρα, ο κινητήρας τότε υπολειτουργεί (αν έχει δυο κινητήρες το αεροπλάνο, λειτουργεί μόνο ο ένας). Στην απογείωση η Κ είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη σε οριζόντια θέση. Ο κινητήρας λειτουργεί σε οριακά υψηλές συνθήκες.

Εικόνα 7.61: Η πτήση του χαρταετού