Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe vliegtuigen werken

De wetenschap achter het vliegen

Vliegtuigen vliegen vanwege de aerodynamische principes van lift, weerstand, gewicht en stuwkracht.

Optillen

De vleugels van een vliegtuig zijn ontworpen om lift te creëren, de kracht die de zwaartekracht tegenwerkt en het vliegtuig in de lucht houdt. Lift ontstaat wanneer lucht over de vleugels stroomt en een drukverschil ontstaat tussen de boven- en onderkant van de vleugel. De lucht die over de bovenkant van de vleugel stroomt, beweegt sneller dan de lucht die over de onderkant stroomt, waardoor er een gebied met lagere druk boven de vleugel ontstaat. Dit drukverschil creëert een opwaartse kracht, namelijk lift.

De hoeveelheid lift die een vleugel genereert, hangt af van verschillende factoren, waaronder de vorm, de grootte en de aanvalshoek van de vleugel. De vorm van de vleugel is ontworpen om een ​​soepele, ononderbroken luchtstroom over de bovenkant van de vleugel te creëren. De grootte van de vleugel bepaalt hoeveel lucht er overheen kan stromen, en de aanvalshoek bepaalt hoeveel lift er wordt gegenereerd.

Slepen

Drag is de kracht die de beweging van een vliegtuig door de lucht tegenwerkt. Luchtweerstand wordt veroorzaakt door de wrijving van de lucht die over het oppervlak van het vliegtuig stroomt en door de weerstand van de lucht tegen de vorm van het vliegtuig.

De hoeveelheid weerstand die een vliegtuig genereert, hangt af van verschillende factoren, waaronder de vorm, grootte en snelheid van het vliegtuig. De vorm van het vliegtuig is ontworpen om de luchtweerstand te minimaliseren, en de grootte van het vliegtuig bepaalt hoeveel luchtweerstand het ondervindt. De snelheid van het vliegtuig heeft ook invloed op de luchtweerstand, want hoe sneller het vliegtuig vliegt, hoe meer luchtweerstand het ondervindt.

Gewicht

Gewicht is de zwaartekracht die het vliegtuig naar de grond trekt. Het gewicht wordt bepaald door de massa van het vliegtuig, inclusief het gewicht van het vliegtuig zelf, evenals het gewicht van de passagiers, vracht en brandstof.

Stuwkracht

Stuwkracht is de kracht die het vliegtuig door de lucht voortstuwt. De stuwkracht wordt gegenereerd door de motoren van het vliegtuig, die hete gassen produceren die via de uitlaatmondstukken worden uitgestoten.

De hoeveelheid stuwkracht die door een vliegtuig wordt gegenereerd, is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder het type motor, het motorvermogen en de snelheid van het vliegtuig. Het type motor bepaalt hoeveel vermogen hij kan produceren, en het motorvermogen bepaalt hoeveel stuwkracht er wordt gegenereerd. De snelheid van het vliegtuig heeft ook invloed op de stuwkracht, want hoe sneller het vliegtuig vliegt, hoe meer stuwkracht er nodig is om de weerstand te overwinnen.

Hoe vliegtuigen vliegen

Vliegtuigen vliegen wanneer de door de vleugels gegenereerde lift groter is dan het gewicht van het vliegtuig, en de door de motoren gegenereerde stuwkracht groter is dan de weerstand. Wanneer aan deze voorwaarden is voldaan, zal het vliegtuig naar voren accelereren en de lucht in klimmen.

Om een ​​horizontale vlucht te behouden, moet de piloot de bedieningselementen van het vliegtuig aanpassen om een ​​evenwicht te behouden tussen lift, weerstand, gewicht en stuwkracht. Als de piloot de aanvalshoek vergroot, neemt de lift toe, maar ook de weerstand. Als de piloot de aanvalshoek verkleint, neemt de lift af, maar ook de weerstand. De piloot moet de juiste balans vinden tussen lift en weerstand om een ​​horizontale vlucht te behouden.

Om te klimmen moet de piloot de stuwkracht van de motoren vergroten. Dit zal de snelheid van het vliegtuig verhogen, wat op zijn beurt de door de vleugels gegenereerde lift zal vergroten. De piloot moet ook de aanvalshoek vergroten om een ​​evenwicht te behouden tussen lift, weerstand, gewicht en stuwkracht.

Om te dalen moet de piloot de stuwkracht van de motoren verminderen. Hierdoor zal de snelheid van het vliegtuig afnemen, wat op zijn beurt de door de vleugels gegenereerde lift zal verminderen. De piloot moet ook de aanvalshoek verkleinen om een ​​evenwicht te behouden tussen lift, weerstand, gewicht en stuwkracht.