लिफ्ट फॉर्मूला। हवाई जहाज क्यों उड़ते हैं? वायुगतिकी के नियम

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लिफ्ट फॉर्मूला। हवाई जहाज क्यों उड़ते हैं? वायुगतिकी के नियम
लिफ्ट फॉर्मूला। हवाई जहाज क्यों उड़ते हैं? वायुगतिकी के नियम
Anonim

हवाई जहाज एक ऐसा विमान है जो हवा से कई गुना भारी होता है। इसे उड़ने के लिए कई स्थितियों के संयोजन की आवश्यकता होती है। हमले के समकोण को कई अलग-अलग कारकों के साथ जोड़ना महत्वपूर्ण है।

वह क्यों उड़ता है

वास्तव में, एक विमान की उड़ान विमान पर कई बलों की कार्रवाई का परिणाम है। वायुयान पर कार्य करने वाले बल तब उत्पन्न होते हैं जब वायु धाराएं पंखों की ओर बढ़ती हैं। उन्हें एक निश्चित कोण पर घुमाया जाता है। इसके अलावा, उनके पास हमेशा एक विशेष सुव्यवस्थित आकार होता है। इसके लिए धन्यवाद, वे "हवा में उठते हैं।"

वायु प्रवाह
वायु प्रवाह

प्रक्रिया विमान की ऊंचाई से प्रभावित होती है, और उसके इंजन तेज हो जाते हैं। जलने, मिट्टी के तेल से गैस निकलती है, जो बड़ी ताकत से टूटती है। पेंच इंजन विमान को ऊपर उठाते हैं।

कोयले के बारे में

19वीं शताब्दी में भी, शोधकर्ताओं ने साबित किया कि हमले का एक उपयुक्त कोण 2-9 डिग्री का संकेतक है। यदि यह कम हो जाता है, तो थोड़ा प्रतिरोध होगा। वहीं, लिफ्ट कैलकुलेशन से पता चलता है कि यह आंकड़ा छोटा होगा।

यदि कोण अधिक तेज निकले, तो प्रतिरोध बन जाएगाबड़ा, और यह पंखों को पाल में बदल देगा।

हवाई जहाज में सबसे महत्वपूर्ण मानदंडों में से एक है लिफ्ट और ड्रैग का अनुपात। यह वायुगतिकीय गुण है, और यह जितना बड़ा होगा, विमान को उड़ान भरने के लिए उतनी ही कम ऊर्जा की आवश्यकता होगी।

लिफ्ट के बारे में

लिफ्ट बल वायुगतिकीय बल का एक घटक है, यह प्रवाह में विमान के गति वेक्टर के लंबवत है और इस तथ्य के कारण होता है कि वाहन के चारों ओर प्रवाह विषम है। लिफ्ट फॉर्मूला इस तरह दिखता है।

यह सूत्र
यह सूत्र

लिफ्ट कैसे उत्पन्न होती है

मौजूदा वायुयान में पंख एक स्थिर संरचना होते हैं। यह अपने आप लिफ्ट नहीं बनाएगा। विमान पर चढ़ने के लिए क्रमिक त्वरण के कारण भारी मशीन को ऊपर उठाना संभव है। इस मामले में, पंख, जो प्रवाह के तीव्र कोण पर रखे जाते हैं, एक अलग दबाव बनाते हैं। यह संरचना के ऊपर छोटा होता जाता है और इसके नीचे बढ़ता जाता है।

और दाब के अंतर के कारण वास्तव में वायुगतिकीय बल होता है, ऊंचाई प्राप्त होती है। लिफ्ट बल सूत्र में कौन से संकेतक प्रदर्शित होते हैं? एक विषम विंग प्रोफ़ाइल का उपयोग किया जाता है। फिलहाल, हमले का कोण 3-5 डिग्री से अधिक नहीं है। और आधुनिक विमानों के उड़ान भरने के लिए इतना ही काफी है।

हमला कोण
हमला कोण

पहले विमान के निर्माण के बाद से, उनके डिजाइन में काफी हद तक बदलाव किया गया है। फिलहाल, पंखों में एक विषम प्रोफ़ाइल है, उनकी ऊपरी धातु शीट उत्तल है।

संरचना की निचली चादरें सम होती हैं। यह के लिए बना हैताकि हवा बिना किसी बाधा के बहती रहे। वास्तव में, व्यवहार में लिफ्ट फॉर्मूला इस तरह से लागू किया जाता है: ऊपरी हवा की धाराएं निचले वाले की तुलना में पंखों के उभार के कारण एक लंबा रास्ता तय करती हैं। और प्लेट के पीछे की हवा उतनी ही मात्रा में रहती है। नतीजतन, ऊपरी वायु प्रवाह तेजी से चलता है, और कम दबाव वाला क्षेत्र होता है।

पंखों के ऊपर और नीचे दबाव में अंतर, इंजन के संचालन के साथ, चढ़ाई को वांछित ऊंचाई तक ले जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि हमले का कोण सामान्य हो। नहीं तो लिफ्ट गिर जाएगी।

लिफ्ट फॉर्मूले के अनुसार वाहन की गति जितनी अधिक होगी, लिफ्ट बल उतना ही अधिक होगा। यदि गति द्रव्यमान के बराबर है, तो विमान क्षैतिज दिशा में चला जाता है। गति विमान के इंजनों के संचालन द्वारा बनाई गई है। और अगर पंख पर दबाव कम हो गया है, तो इसे तुरंत नग्न आंखों से देखा जा सकता है।

वह उड़ाता है
वह उड़ाता है

अगर विमान अचानक से युद्धाभ्यास करता है, तो पंख के ऊपर एक सफेद जेट दिखाई देता है। यह जल वाष्प का घनीभूत होता है, जो इस तथ्य के कारण बनता है कि दबाव कम हो जाता है।

ऑड्स के बारे में

लिफ्ट गुणांक एक आयामहीन मात्रा है। यह सीधे पंखों के आकार पर निर्भर करता है। हमले का कोण भी मायने रखता है। गति और वायु घनत्व ज्ञात होने पर भारोत्तोलन बल की गणना करते समय इसका उपयोग किया जाता है। उड़ान परीक्षण के दौरान हमले के कोण पर गुणांक की निर्भरता स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होती है।

वायुगतिकीय कानूनों के बारे में

जब कोई विमान चल रहा हो, तो उसकी गति, अन्य विशेषताएंआंदोलनों में परिवर्तन होता है, जैसा कि इसके चारों ओर बहने वाली वायु धाराओं की विशेषताएं होती हैं। इसी समय, प्रवाह स्पेक्ट्रा भी बदल जाता है। यह एक अस्थिर गति है।

इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए सरलीकरण की जरूरत है। यह आउटपुट को बहुत सरल करेगा, और इंजीनियरिंग मूल्य वही रहेगा।

सबसे पहले, स्थिर गति पर विचार करना सबसे अच्छा है। इसका मतलब है कि हवा की धाराएं समय के साथ नहीं बदलेगी।

यह वायुगतिकी है
यह वायुगतिकी है

दूसरा, पर्यावरण की निरंतरता की परिकल्पना को स्वीकार करना बेहतर है। यानी हवा की आणविक गतियों को ध्यान में नहीं रखा जाता है। वायु को स्थिर घनत्व वाला एक अविभाज्य माध्यम माना जाता है।

तीसरा, यह स्वीकार करना बेहतर है कि हवा चिपचिपी नहीं है। वास्तव में, इसकी चिपचिपाहट शून्य है, और कोई आंतरिक घर्षण बल नहीं हैं। यानी प्रवाह स्पेक्ट्रम से सीमा परत हटा दी जाती है, ड्रैग को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

मुख्य वायुगतिकीय कानूनों का ज्ञान आपको गणितीय मॉडल बनाने की अनुमति देता है कि कैसे एक विमान वायु धाराओं द्वारा चारों ओर उड़ाया जाता है। यह आपको मुख्य बलों के संकेतक की गणना करने की भी अनुमति देता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि विमान पर दबाव कैसे वितरित किया जाता है।

हवाई जहाज कैसे उड़ाया जाता है

बेशक, उड़ान प्रक्रिया सुरक्षित और आरामदायक होने के लिए, केवल पंख और एक इंजन ही पर्याप्त नहीं होगा। मल्टी-टन मशीन का प्रबंधन करना महत्वपूर्ण है। और टेकऑफ़ और लैंडिंग के दौरान टैक्सी की सटीकता बहुत महत्वपूर्ण है।

पायलटों के लिए, लैंडिंग को नियंत्रित गिरावट माना जाता है। इसकी प्रक्रिया में, गति में उल्लेखनीय कमी आती है, और परिणामस्वरूप, कार ऊंचाई खो देती है। यह महत्वपूर्ण है कि गतिएक सहज गिरावट सुनिश्चित करने के लिए यथासंभव सटीक चुना गया था। यही कारण है कि चेसिस पट्टी को धीरे से छूता है।

जारी चेसिस
जारी चेसिस

विमान को नियंत्रित करना जमीनी वाहन चलाने से मौलिक रूप से अलग है। रोल बनाने के लिए कार को ऊपर और नीचे झुकाने के लिए स्टीयरिंग व्हील की जरूरत होती है। "की ओर" का अर्थ है चढ़ना, और "दूर" का अर्थ है गोता लगाना। पाठ्यक्रम बदलने के लिए, आपको पैडल को दबाने की जरूरत है, और फिर ढलान को ठीक करने के लिए स्टीयरिंग व्हील का उपयोग करें। पायलटों की भाषा में इस युद्धाभ्यास को "टर्न" या "टर्न" कहा जाता है।

मशीन को घुमाने और उड़ान को स्थिर करने में सक्षम बनाने के लिए, मशीन की टेल में एक वर्टिकल कील होती है। इसके ऊपर "पंख" हैं, जो क्षैतिज स्टेबलाइजर्स हैं। यह उनके लिए धन्यवाद है कि विमान नीचे नहीं उतरता है और स्वचालित रूप से ऊंचाई प्राप्त नहीं करता है।

एलेवेटर स्टेबलाइजर्स पर रखे जाते हैं। इंजन नियंत्रण को संभव बनाने के लिए, पायलटों की सीटों पर लीवर लगाए गए थे। जब विमान उड़ान भरता है, तो उन्हें आगे बढ़ाया जाता है। टेकऑफ़ का अर्थ है अधिकतम जोर। डिवाइस को टेकऑफ़ गति प्राप्त करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है।

जब कोई भारी मशीन बैठ जाती है तो लीवर पीछे हट जाते हैं। यह न्यूनतम थ्रस्ट मोड है।

आप देख सकते हैं कि कैसे लैंडिंग से पहले बड़े पंखों के पिछले हिस्से नीचे गिरते हैं। उन्हें फ्लैप कहा जाता है और कई कार्य करते हैं। जैसे ही विमान उतरता है, विस्तारित फ्लैप विमान को धीमा कर देते हैं। यह उसे तेज करने से रोकता है।

ये फ्लैप हैं
ये फ्लैप हैं

अगर प्लेन लैंड कर रहा है और स्पीड बहुत ज्यादा नहीं है,फ्लैप अतिरिक्त लिफ्ट बनाने का कार्य करते हैं। फिर ऊंचाई काफी आसानी से खो जाती है। जैसे ही कार उड़ान भरती है, फ्लैप विमान को हवा में रखने में मदद करते हैं।

निष्कर्ष

इस प्रकार, आधुनिक विमान असली हवाई पोत हैं। वे स्वचालित और विश्वसनीय हैं। उनके प्रक्षेप पथ, पूरी उड़ान काफी विस्तृत गणना के लिए उधार देती है।

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