Dlaczego samoloty mają skrzydła?

Samoloty wymagają skrzydeł do lotu, ponieważ generują windę, siłę przeciwstawiającą się grawitacji i pozwala samolotowi pozostać w powietrzu. Skrzydła wytwarzają windę w procesie znanym jako Aerodynamic Lift .

Oto jak generują skrzydła:

1. Kształt :Kształt skrzydła ma kluczowe znaczenie dla windy. Skrzydła mają zakrzywioną górną powierzchnię (znaną jako płat) i płaską lub lekko zakrzywioną dolną powierzchnię. Ta różnica krzywizny powoduje różnicę ciśnienia wokół skrzydła.

2. Kąt ataku :Gdy skrzydło znajduje się pod kątem nadchodzącego powietrza (znanego jako kąt ataku), odchyla przepływ powietrza w dół. To ugięcie w dół stwarza różnicę ciśnienia powietrza powyżej i poniżej skrzydła.

3. Różnica ciśnienia :Zakrzywiona górna powierzchnia skrzydła zmusza powietrze do przejechania na dłuższą odległość w porównaniu do dolnej powierzchni, powodując przyspieszenie powietrza nad skrzydłem. Ta wyższa prędkość powietrza powoduje niższe ciśnienie powyżej skrzydła, podczas gdy powietrze poniżej skrzydła odczuwa wyższe ciśnienie z powodu jego wolniejszej prędkości.

4. Generowanie windy :Różnica ciśnienia między górną i dolną powierzchnią skrzydła generuje siłę w górę znaną jako winda. Im wyższa różnica ciśnienia, tym większa winda. Czynniki takie jak kształt skrzydła, kąt ataku i prędkość powietrza wpływają na ilość wygenerowanego podnoszenia.

5. Zasada Bernoulli :Zasada Bernoulli stwierdza, że ​​wraz ze wzrostem prędkości płynu (w tym przypadku powietrza) ciśnienie maleje. To wyjaśnia niższe ciśnienie powyżej skrzydła i wyższe ciśnienie poniżej. Różnica ciśnienia tworzy siłę podnoszenia w górę.

Należy zauważyć, że winda nie jest jedyną siłą działającą na samolocie. Inne siły obejmują ciąg, który napędza samolot do przodu, opór (odporność na powietrze) i wagę (siła grawitacji ciągnącej samolot w dół). W przypadku trwałego lotu winda musi być równa lub większa niż waga, a pęd musi pokonać opór.

Podsumowując, skrzydła są niezbędne do generowania podnoszenia przez zasady aerodynamiczne. Kształt skrzydła, kąt ataku i różnica ciśnienia między górną i dolną powierzchnią przyczyniają się do siły podnoszenia, która utrzymuje samolot w powietrzu.