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 lager drukgebied 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 ​​vloeiende, gebogen luchtstroom over de bovenkant van de vleugel te creëren, terwijl de grootte van de vleugel bepaalt hoeveel lucht hij kan verplaatsen. De aanvalshoek is de hoek waaronder de vleugel de tegemoetkomende lucht raakt. Een grotere aanvalshoek vergroot de lift die door de vleugel wordt geproduceerd, maar verhoogt ook de weerstand.

Slepen

Slepen is de kracht die de voorwaartse beweging van een vliegtuig tegenwerkt. Drag wordt veroorzaakt door de wrijving van de lucht tegen het oppervlak van het vliegtuig, maar ook door de weerstand van de lucht tegen de beweging van het vliegtuig er doorheen. De hoeveelheid weerstand die een vliegtuig genereert, hangt af van verschillende factoren, waaronder de vorm, grootte en snelheid van het vliegtuig. De vorm van een vliegtuig is ontworpen om de luchtweerstand te minimaliseren, terwijl de grootte en snelheid de hoeveelheid luchtweerstand bepalen die het ondervindt.

Gewicht

Het gewicht van een vliegtuig is de zwaartekracht die het vliegtuig naar de aarde trekt. Het gewicht van een vliegtuig wordt bepaald door de massa, de hoeveelheid materie die het bevat. De massa van een vliegtuig kan worden vergroot door meer passagiers, vracht of brandstof toe te voegen.

Stuwkracht

Stuwkracht is de kracht die een vliegtuig voortstuwt. Stuwkracht wordt gecreëerd door de motoren van het vliegtuig, die brandstof verbranden om hete, uitzettende gassen te creëren. Deze gassen worden uit de motoren verdreven, waardoor een stuwkracht ontstaat die het vliegtuig naar voren duwt. De hoeveelheid stuwkracht die door een motor wordt gegenereerd, is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de grootte, het vermogen en het brandstofverbruik van de motor.

Hoe vliegtuigen vliegen

Een vliegtuig vliegt wanneer de lift die door zijn vleugels wordt gegenereerd groter is dan het gewicht van het vliegtuig, en de stuwkracht die door zijn motoren wordt gegenereerd groter is dan de weerstand van het vliegtuig. Wanneer aan deze voorwaarden is voldaan, zal het vliegtuig accelereren en klimmen.

Om de vliegrichting te bepalen, gebruikt de piloot de stuurvlakken van het vliegtuig, waaronder de rolroeren, liften en roer. De rolroeren bevinden zich aan de achterrand van de vleugels en worden gebruikt om het vliegtuig te laten rollen. De liften bevinden zich aan de achterrand van de horizontale stabilisator en worden gebruikt om het vliegtuig te kantelen. Het roer bevindt zich aan de achterrand van de verticale stabilisator en wordt gebruikt om het vliegtuig te gieren.

Vliegtuigen kunnen opstijgen en landen dankzij de principes van lift en drag. Wanneer een vliegtuig opstijgt, vergroot de piloot het motorvermogen en de aanvalshoek van de vleugels. Dit vergroot de lift die door de vleugels wordt gegenereerd en vermindert de weerstand van het vliegtuig, waardoor het vliegtuig accelereert en van de grond opstijgt. Wanneer een vliegtuig landt, verlaagt de piloot het motorvermogen en de aanvalshoek van de vleugels. Dit vermindert de lift die door de vleugels wordt gegenereerd en verhoogt de weerstand van het vliegtuig, waardoor het vliegtuig vertraagt ​​en daalt.

Vliegtuigen zijn geweldige machines waarmee we snel en gemakkelijk de wereld rond kunnen reizen. Door de wetenschap achter het vliegen te begrijpen, kunnen we het technische wonder van een vliegtuig waarderen.