Cómo vuela un avión en el aire. ¿Cómo gira un avión en el aire?

30.01.2022

Cada vuelo comienza cuando se arranca el motor y termina cuando el motor del avión se apaga en tierra. Así, el rodaje (Ejercicio 4 según el Código de Prácticas Canadiense) es el mismo elemento de vuelo que el ascenso o el aterrizaje. Y debo decir que el elemento no es nada simple como parece a primera vista. ¿Qué tiene de complicado? En principio, nada complicado. Siempre que se deshaga del estereotipo de entusiasta de los automóviles. ¡Esto es lo más difícil! :)

Entonces, veamos cómo se controlan los aviones pequeños en tierra. En general, aquí sólo hay dos opciones. El primero de ellos es una "pata" controlada del tren de aterrizaje, impulsada por pedales de timón. El propio plano del timón sólo tiene un ligero efecto aerodinámico en la dirección del movimiento, porque el flujo que viene en sentido contrario es todavía demasiado débil o incluso ausente. Sin embargo, la cola del avión continúa meneándose durante el rodaje cuando el piloto acciona los pedales. Además, soplar el timón con una hélice todavía proporciona cierta ayuda en la dirección de rotación.

El principal momento de giro es creado por el puntal de morro (o de cola controlada). Así es como se fabrican los controles en todos los Cessna populares (150, 152, 172, 182) y en muchos otros aviones.

Cabe destacar que cuando el tren de morro de estos aviones está completamente descargado (lo que suele ocurrir durante el despegue), el control de pie se detiene automáticamente, y a partir de ese momento los pedales sólo afectan al timón, que para entonces ya es bastante eficiente aerodinámicamente.

El segundo esquema para controlar una aeronave en tierra es más simple y probablemente más barato, pero requiere mayores calificaciones del piloto. Se trata del llamado "puntal de morro autoorientable" que, como las ruedas libres de un carrito de compras, gira después del avión que gira. ¿Pero qué hace que un avión gire? Básicamente, el uso de frenado separado. Al mantener el freno en una sola rueda y agregar empuje al motor, puedes hacer que el avión gire alrededor de la rueda estacionaria. Suena muy simple, ¿verdad? Recordarás esta simplicidad cuando estés rodando en espacios reducidos entre aviones estacionados, tratando de mantener el avión en la línea central amarilla.

En los Yak-18T y Yak-52 rusos, la situación se complica aún más por el hecho de que los frenos no están ubicados en los extremos de los pedales del timón, sino en la columna de dirección. Cuando los pedales están en punto muerto, el freno se aplica a ambas ruedas. Sin embargo, si presiona solo uno de los pedales, una válvula de derivación especial enviará más presión al freno de la rueda del lado de ese pedal y el avión comenzará a girar en la dirección deseada. El único problema es que, debido al puntal autoalineante, esta rotación no se detendrá por sí sola, incluso cuando sueltes el freno del timón. Tendrás que detener el giro contrarrestando enérgicamente los pedales mientras presionas nuevamente la palanca del freno. Créame, esta es una habilidad muy difícil. Los instructores bromean diciendo que rodar estos aviones es más difícil que volarlos. Esto no es del todo cierto, pero “cada chiste tiene una pizca de humor”. Si el movimiento del pedal contrario se realiza demasiado tarde, el avión no dejará de girar a tiempo y definitivamente te saldrás del eje. En consecuencia, es necesario desarrollar cierta capacidad de previsión para poder aplicar correcciones oportunas. Siempre debes rodar a baja velocidad, para que en caso de error o superficie resbaladiza puedas detener completamente el avión, y luego lentamente, casi girando en el lugar y sosteniendo el avión con el “pie” opuesto, usa un empuje significativo del motor y devolver el avión al eje de la calle de rodaje.

Es hora de recordar el "estereotipo de entusiasta de los automóviles" mencionado anteriormente con el que hay que luchar. Básicamente consiste en que el avión en tierra se dirige con los PIES, y girar el volante a izquierda y derecha es inútil. Es posible que incluso te sorprenda la “pérdida de control” cuando giras el yugo por completo para intentar detener el giro, pero esto no tendrá ningún efecto en el avión. Lo cual no es sorprendente. ¡Conduce con los pies! Ah, por cierto, si alguna vez has navegado en kayak, entonces ya tienes la habilidad adecuada: de hecho, un kayak se parece mucho a un avión. Construcción de marco de duraluminio y control de pedal.

Además, al rodar en un avión con puntal autoorientable, se sorprenderá desagradablemente por la ausencia de una conexión rígida entre el "timón" y la "carretera". El avión parece estar colgando como quiere, ahora hacia la izquierda, ahora hacia la derecha, y lo atrapas, pateando con las piernas de forma salvaje y torpe. Nada, con el tiempo tus movimientos serán económicos y suficientes para mantenerlo “dentro de límites razonables de desviación” del axial. Por lo general, dominar esta habilidad requiere al menos 10 vuelos (cuando rueda hasta el inicio y regresa). Esté preparado para el hecho de que esta habilidad se degradará en caso de pausas prolongadas en el vuelo, al igual que otras habilidades de vuelo.

Hay varios puntos importantes que deben tenerse especialmente en cuenta al rodar.

sobre el primero Uno de ellos que ya he mencionado es la velocidad. La conocida regla establece que “se debe conducir a una velocidad no mayor que la de una persona que camina rápido”. Esto proporciona la posibilidad de detenerse rápidamente en caso de cualquier evento inesperado: un descarrilamiento, un obstáculo, un resbalón inesperado sobre hielo durante un giro o bajo la influencia de una ráfaga de viento, etc. Piense también en el posible daño que un avión en rodaje podría causar a otro avión si comete un error. Cuanto menor sea la velocidad de colisión, menor será el daño.

Para controlar la velocidad contamos con tracción y frenos. Ambos deben utilizarse en medida suficiente, en el momento oportuno, pero con cuidado. Para que el avión se mueva (especialmente cuesta arriba, especialmente sobre tierra o nieve) se necesita mucho más empuje. Pero impulsar irreflexivamente el modo de despegue en un avión "parado" no es la mejor solución. Si no se mueve, es posible que esté atascado, que no se haya quitado el freno de mano o que no haya quitado las cuñas debajo de los neumáticos.

Tan pronto como el avión rueda, el empuje debe eliminarse inmediatamente. A menudo, una aceleración baja es suficiente para un movimiento en línea recta. Al mismo tiempo, al girar, a veces es necesario aumentar un poco el modo, especialmente si utiliza los frenos para girar. Pero las paradas y los giros bruscos deben preverse con antelación y hay que acelerar con antelación. De lo contrario, tendrá que utilizar los frenos de forma activa y frecuente. Los frenos calientes se vuelven ineficaces y no te gustará en absoluto si tienes un despegue abortado. Además, en invierno, la nieve a veces cae sobre los mecanismos de freno con calefacción y se derrite rápidamente. A medida que el agua se enfría, se convierte nuevamente en hielo y bloquea permanentemente los frenos de un avión parado. Además, a menudo solo uno de los frenos, por lo tanto, cuando comienza a rodar para la siguiente salida, puede realizar una "brújula" muy peligrosa justo en el estacionamiento.

Durante el rodaje, nunca debe "luchar contra el motor con los frenos"; esto es un error grave. Antes de conducir, coloque los talones en el suelo y suelte completamente los frenos. Si desea reducir la velocidad o detenerse, ponga el acelerador al mínimo y aplique los frenos.

El uso de un freno (¡una de las ruedas!) junto con el empuje del motor sólo está permitido al realizar giros de radio pequeño. Si el giro es muy cerrado, se debe aflojar periódicamente la presión del pedal/palanca, lo que permite que la rueda frenada gire un poco. Esto reduce significativamente el desgaste de la goma y reduce las peligrosas cargas de par en el tren de aterrizaje. En general, deben evitarse los giros bruscos, como al final de una pista. En este caso, debe utilizar todo el ancho de la tira para aumentar el radio de giro: comience a girar desde el borde y termine en el otro lado de la línea central. Luego, por supuesto, tendrás que “estirarte” unos metros para alinear el avión con el rumbo de despegue.

Segundo, Lo que se debe tomar como regla general es rodar estrictamente a lo largo de la línea central amarilla. Se dibuja una línea amarilla en el asfalto para garantizar la máxima distancia entre tus alas y los obstáculos. Resista la tentación de tomar atajos como en el estacionamiento de un supermercado.

Tercer punto vuelve a tocar el estereotipo de automovilista, lo que puede resultarle muy perjudicial. Debes darte cuenta de que no estás viajando en la cabina de un avión como una rana en una caja. ¡Eres un pájaro grande! Recuerda las alas. Estas son TUS alas, son grandes, frágiles y no querrás atrapar nada con ellas. Acostúmbrate a que tus dimensiones no se limitan en absoluto a la cabina. ¡Eres mucho más! Al menos más ancho. Gira la cabeza, alégrate de no estar en la cabina de un avión, desde donde las alas son visibles solo si te asomas por la ventana y miras hacia atrás.

Al realizar giros en un espacio reducido, además de las alas, también hay que recordar la cola. Describe un amplio arco detrás de usted y hay muchas posibilidades de "alcanzarlo" hasta el ala de un avión estacionado junto a él. Si no está seguro de la seguridad del giro, es mejor apagar el motor y hacer rodar el avión hasta el estacionamiento manualmente. Así será más barato.

Bien cuarto momento, al que al principio te resultará muy difícil prestar atención, pero sin embargo tendrás que hacerlo, ya que es una parte integral del examen de vuelo. Este punto importante (bastante tradicional en la aviación) es tener en cuenta el viento. Pero su técnica es específica, ya que en este caso se realiza en el suelo.

Antes de comenzar a rodar, debe obtener la dirección del viento del despachador o ATIS (al menos, mire el "brujo" del aeródromo). Además, durante el rodaje, siempre se deben colocar los alerones y el elevador (léase “girar y mover el volante”) en una posición que reduzca la influencia del viento sobre el avión. El viento, como sabéis, incluso en tierra tiende a girar e incluso a volcar un avión. Esto es especialmente peligroso cuando sopla desde un lado, actuando simultáneamente tanto sobre el timón como sobre el fuselaje (que tienen un área bastante grande y crean un efecto de veleta), y sobre las alas, creando más sustentación en uno de ellos que en el otro. . Es imposible eliminar por completo estos efectos, pero debemos intentar reducir su influencia. Para ello, dependiendo de la dirección desde la que sople el viento, es necesario colocar el volante en las siguientes posiciones:

  1. Si el viento sopla de frente, entonces debes tomar el timón y girarlo completamente en la dirección del viento. Esto facilitará el rodaje en un avión con un puntal autoorientable y reducirá la sustentación en el ala de barlovento.
  2. Si el viento sopla desde atrás, entonces el volante debe estar en la posición "lejos del viento", es decir, completamente alejado de usted y girado completamente en la dirección opuesta a donde sopla el viento. Digamos que si el viento sopla desde la derecha o desde atrás, entonces es necesario girar el volante hacia la izquierda y girar hacia adelante.

Esta ilustración, específica de un Cessna 150/172 POH, demuestra la posición correcta del timón para corregir el viento durante el rodaje. tenga en cuenta que Los alerones siempre están colocados en su posición extrema.(para obtener el máximo efecto), pero el ascensor no, porque si el viento sopla de frente, es recomendable tomar el timón solo para descargar el puntal autoorientable. Basta con descargar ligeramente la cremallera controlable, es decir, seleccionar un poco el volante, o incluso dejarlo en posición neutra. Pero si el viento viene de atrás, entonces el ascensor también se coloca en la posición extrema (el timón está completamente alejado de usted).

Un dispositivo de control (timones de balanceo) que están equipados con aviones convencionales y aquellos creados según el diseño "pato". Los alerones están situados en el borde de salida de las consolas del ala. Están diseñados para controlar el ángulo de inclinación de los “pájaros de hierro”: en el momento de la aplicación, los timones de balanceo se desvían en direcciones opuestas, de manera diferencial. Para que el avión se incline hacia la derecha, el alerón izquierdo se dirige hacia abajo y el alerón derecho hacia arriba, y viceversa.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de los timones de balanceo? La fuerza de sustentación se reduce en la parte del ala que se encuentra delante del alerón, que está levantada. La parte del ala que se encuentra delante del alerón bajado tiene mayor sustentación. De este modo se forma un momento de fuerza que modifica la velocidad de rotación de la aeronave alrededor de un eje idéntico al eje longitudinal de la máquina.

Historia

¿Dónde apareció por primera vez el alerón? Este asombroso dispositivo fue instalado en un monoplano creado en 1902 por el innovador Richard Percy de Nueva Zelanda. Desafortunadamente, su máquina sólo realizó vuelos cortos y muy inestables. La que realizó un vuelo absolutamente coordinado mediante timones de balanceo fue la máquina 14 Bis, fabricada por Alberto Santos-Dumont. Anteriormente, los controles aerodinámicos reemplazaban la distorsión del ala realizada por los hermanos Wright.

Entonces, estudiemos el alerón a continuación. Este dispositivo tiene muchas ventajas. La superficie de control que combina los flaps y los timones de balanceo se llama flaperón. Para que los alerones imiten la función de los flaps extendidos, se bajan simultáneamente. Para un control del balanceo a largo plazo, se agrega una rotación diferencial simple a esta deflexión.

Para ajustar la inclinación de los aviones con la disposición anterior, también se pueden utilizar un vector de empuje del motor modificado, timones de gas, spoilers, timón, transformación del centro de masa del avión, desplazamiento diferencial de los elevadores y otros trucos.

Efectos secundarios

¿Cómo funciona el alerón? Este es un mecanismo caprichoso que tiene algunas desventajas. Uno de sus efectos secundarios es una ligera inclinación en la dirección opuesta. En otras palabras, cuando se utilizan alerones para girar a la derecha, el avión puede moverse ligeramente hacia la izquierda a medida que aumenta el alabeo. Este efecto se produce debido a la diferencia de resistencia entre los paneles del ala izquierda y derecha, provocada por el cambio de sustentación cuando los alerones oscilan.

La consola del ala con el alerón desviado hacia abajo tiene el coeficiente de resistencia más alto. En los actuales sistemas de control del “pájaro de hierro”, este efecto secundario se reduce mediante diversas técnicas. Por ejemplo, para crear un balanceo, los alerones también se desplazan en la dirección opuesta, pero en ángulos desiguales.

Efecto inverso

De acuerdo, volar un avión requiere habilidad. Así, en vehículos de alta velocidad con un ala significativamente alargada, el efecto de invertir el giro de los timones puede ser notable. ¿Qué aspecto tiene?

Si al desviar un alerón situado cerca de la punta del ala aparece una carga de maniobra, el ala del avión se desvía y el ángulo de ataque sobre ella se desvía. Tales eventos pueden suavizar el efecto obtenido del desplazamiento de los alerones o pueden conducir al resultado opuesto.

Por ejemplo, si es necesario aumentar la sustentación de una media ala, el alerón se desvía hacia abajo. A continuación, una fuerza ascendente comienza a actuar sobre el borde de salida del ala, el ala gira hacia adelante y el ángulo de ataque disminuye, lo que reduce la fuerza de sustentación. De hecho, el efecto de los timones de balanceo sobre el ala durante la marcha atrás es similar al efecto del trimmer sobre ellos.

De una forma u otra, se encontró inversión de balanceo en muchos aviones a reacción (especialmente en el Tu-134). Por cierto, en el Tu-22, debido a este efecto, el límite se redujo a 1,4. En general, los pilotos estudian el control de alerones durante mucho tiempo. Los métodos más comunes para evitar que los timones de balanceo se inviertan son el uso de interceptores de alerones (los spoilers están ubicados cerca del centro de la cuerda del ala y, cuando están extendidos, prácticamente no hacen que se tuerza) o la instalación de alerones adicionales cerca. la sección central. Si está presente la segunda opción, los timones de balanceo externos (ubicados cerca de las puntas), necesarios para un control productivo a bajas velocidades, se apagan a altas velocidades, y el control lateral se lleva a cabo gracias a los alerones internos, que no retroceden debido a la impresionante rigidez del ala presente en el área de la sección central.

Sistemas de control

Ahora veamos el control del avión. Un grupo de dispositivos a bordo que garantizan la regulación del movimiento de los “pájaros de acero” se denomina sistema de control. Dado que el piloto está ubicado en la cabina y los timones y alerones están ubicados en las alas y la cola del avión, se establece una conexión constructiva entre ellos. Sus responsabilidades incluyen garantizar la confiabilidad, facilidad y eficiencia del control de posición de la máquina.

Por supuesto, cuando las superficies de coordinación se desplazan, la fuerza que las afecta aumenta. Sin embargo, esto no debería provocar un aumento inaceptable de la tensión en las palancas de ajuste.

El modo de control de la aeronave puede ser automático, semiautomático y manual. Si una persona utiliza la fuerza muscular para forzar el funcionamiento de los instrumentos de pilotaje, entonces dicho sistema de control se denomina manual (control directo de la aeronave).

Los sistemas operados manualmente pueden ser hidromecánicos o mecánicos. De hecho, hemos descubierto que el ala de un avión desempeña un papel importante en el control. En coche aviación Civil El ajuste básico lo realizan dos pilotos mediante dispositivos cinemáticos que regulan fuerzas y movimientos, controlan palancas dobles, cableado mecánico y superficies de control.

Si el piloto controla la máquina mediante mecanismos y dispositivos que aseguran y mejoran la calidad del proceso de pilotaje, entonces el sistema de control se denomina semiautomático. Gracias al sistema automático, el piloto sólo controla un grupo de piezas autoactuantes, que crean y modifican fuerzas y factores de coordinación.

Complejo

Los medios de control básico de una aeronave son un complejo de dispositivos y estructuras a bordo con la ayuda de los cuales el piloto activa medios de ajuste que cambian el modo de vuelo o equilibran la aeronave en un modo determinado. Esto incluye timones, alerones y un estabilizador ajustable. Los elementos que garantizan el ajuste de piezas de control adicionales (flaps, spoilers, slats) se denominan cualquiera de los controles auxiliares.

El sistema básico de coordinación de aeronaves incluye:

  • palancas de mando, que el piloto acciona moviéndolas y aplicándoles fuerza;
  • dispositivos especiales y automáticos;
  • Cableado piloto que conecta los sistemas de control de la base a las palancas de comando.

ejerciendo control

El piloto realiza el control longitudinal, es decir, cambia el ángulo de cabeceo desviando la columna de control hacia él o hacia él. Al girar el volante hacia la izquierda o hacia la derecha y desviar los alerones, el piloto implementa el control lateral, inclinando el automóvil en la dirección deseada. Para mover el timón, el piloto presiona los pedales, que también se utilizan para controlar el tren de aterrizaje delantero mientras la aeronave se mueve en tierra.

En general, el piloto es el eslabón principal en los sistemas de control manuales y semiautomáticos, y los flaps, alerones y otras partes de la aeronave son solo un método de movimiento. El piloto percibe y procesa información sobre la posición de la máquina y los timones, las sobrecargas actuales, desarrolla una solución y actúa sobre las palancas de mando.

Requisitos

El control básico de la aeronave debe cumplir los siguientes requisitos:

  1. Al controlar la máquina, los movimientos de piernas y brazos del piloto necesarios para mover las palancas de mando deben coincidir con los reflejos naturales de una persona que aparecen al mantener el equilibrio. Mover la manija de comando en la dirección deseada debería hacer que el "pájaro de acero" se mueva en la misma dirección.
  2. La reacción del revestimiento al desplazamiento de las palancas de mando debería tener un ligero retraso.
  3. En el momento de la desviación de los instrumentos de control (timones, alerones, etc.), las fuerzas aplicadas a los mangos de comando deben aumentar suavemente: deben dirigirse en la dirección opuesta al movimiento de los mangos, y la cantidad de mano de obra debe coordinarse con el modo de vuelo de la máquina. Este último ayuda al piloto a obtener una "sensación de control" de la aeronave.
  4. Los timones deben actuar independientemente unos de otros: la desviación, por ejemplo, del elevador no puede provocar la desviación de los alerones, y viceversa.
  5. Los ángulos de desplazamiento de las superficies de control deben garantizar la probabilidad de que el vehículo vuele en todos los modos de despegue y aterrizaje requeridos.

Esperamos que este artículo le haya ayudado a comprender el propósito de los alerones y el control básico de los “pájaros de acero”.

Hace unos días me hicieron otra pregunta interesante, a la que decidí responder con un artículo.

Nunca en mi vida se me habría ocurrido algo así, porque muchas cosas en la aviación ya parecen obvias. Pero hace un par de días surgió una pregunta: ¿por qué, de hecho, el avión gira con la ayuda de un giro? ¡Es algo extraño!

Entonces, hoy intentaremos descubrir por qué el avión necesita inclinarse para comenzar a girar hacia un lado.

Todo comienza con la física del vuelo.

Un avión se ve afectado por cuatro fuerzas en el aire: sustentación, gravedad, resistencia y empuje.

Cuando el empuje es igual a la resistencia, el avión vuela a velocidad constante, no hay aceleración.

Cuando el peso es igual a la fuerza de elevación y el avión estaba volando sin cambiar de altitud, entonces el avión seguirá manteniendo esta altitud.

El avión vuela sin balanceo, por lo que el ascensor se dirige hacia arriba, todo está bien.

Ahora veamos qué pasa si miramos desde el otro lado y tomamos el ejemplo de un barco en una lista.

Resulta que dirigimos la fuerza de sustentación hacia un lado, ahora "empuja" el avión no hacia arriba, sino hacia arriba y hacia la izquierda.

Si lo descomponemos en sus componentes veremos que tenemos una fuerza que tira del avión en la dirección del giro, más la misma fuerza de sustentación.

Pero al mismo tiempo no debemos olvidar que nuestra fuerza de elevación también disminuye ligeramente, porque entregamos parte de la energía "a un lado". Por eso, al poner el avión en marcha, es necesario levantar ligeramente el morro para compensar esta misma disminución. Entonces el avión mantendrá la altitud.

Por eso el avión gira para girar a la izquierda o a la derecha.

El estabilizador vertical no se utiliza porque no proporcionará la fuerza necesaria para girar. El avión comenzará a deslizarse y girar muy débilmente.

Cuéntanos en un lenguaje sencillo y accesible: ¿Cómo vuelan los aviones? y obtuve la mejor respuesta

Respuesta de Yotrannik***[gurú]
¿Cómo vuela un avión?
En el caso más sencillo, la situación se puede imaginar de la siguiente manera: un motor de avión equipado con una hélice empuja el avión hacia adelante. Un flujo de aire que se aproxima fluye hacia el ala y fluye alrededor del ala. Y es en la forma del ala donde reside el secreto de la fuerza que eleva el avión en el aire.
Si observamos una sección transversal del ala de un avión, veremos que la parte superior es más convexa que la inferior. El inferior es casi plano. Esto significa que el flujo de aire que circula por la parte superior del ala deberá recorrer una distancia mucho mayor que el flujo que pasa desde la parte inferior del ala. Y al mismo tiempo. Está claro que la velocidad del flujo que fluye alrededor del ala desde arriba es mayor que la velocidad del flujo que fluye alrededor del ala desde abajo.
Desde el curso de física de la escuela conocemos la ley de Bernoulli, que dice que cuanto mayor es la velocidad del flujo, menor es la presión que este flujo ejerce sobre el medio ambiente. Por tanto, surge una situación en la que la presión en la parte superior del ala es menor que en la parte inferior. Una presión baja desde arriba empuja el ala hacia sí misma y una presión más alta desde abajo la empuja hacia arriba. El ala se eleva. Y si la fuerza de elevación excede el peso del avión, entonces el avión mismo cuelga en el aire. Antes del despegue, el avión debe recorrer la pista y alcanzar la velocidad de despegue.
Cuanto mayor sea la velocidad del avión, mayor será la fuerza de sustentación del ala. Por lo tanto, un avión sólo puede despegar si su velocidad excede la velocidad crítica de despegue. Esta velocidad no es constante, sino que depende del peso del propio avión, del combustible llenado y del número de pasajeros y maletas cargadas en él. Cuanto mayor sea la masa del avión, mayor será la velocidad de despegue que se debe desarrollar antes de que el avión despegue.
En la práctica, el avión no se eleva horizontalmente. Para ganar altitud rápidamente y no golpear los árboles y las casas que se encuentran alrededor del aeródromo, debes bajar la cola, levantar la nariz y elevarte hacia el cielo en un ángulo alto. Para controlar el ángulo de ascenso de la aeronave, se realiza una cola horizontal en la cola de la aeronave, equipada con elevadores. El elevador es una pequeña almohadilla en la parte trasera de la cola que se puede inclinar hacia arriba o hacia abajo en respuesta a los movimientos de las ruedas de control del piloto. Cuando el elevador se inclina hacia arriba, la elevación de la unidad de cola disminuye, la cola desciende y el morro, por el contrario, sube.
Cuando el avión levanta el morro, es como si estuviera subiendo por un tobogán de aire, deslizándose por la elevación con sus alas. Subir una colina es más difícil que volar horizontalmente. Por lo tanto, la velocidad disminuye y puede que no sea suficiente para volar. Para compensar la pérdida de velocidad, es necesario aumentar la potencia del motor, hacer que la hélice gire más rápido y empujar el avión hacia adelante con más fuerza.
Pero cuando los elevadores se desvían hacia abajo, la fuerza de elevación de la cola aumenta, el morro del avión desciende y el avión comienza a deslizarse "cuesta abajo", aumentando rápidamente la velocidad. En este punto es necesario reducir la potencia del motor.
El piloto controla la posición del ascensor mediante el volante. Para levantar el morro del avión, tira del volante hacia ti. Para bajar el morro, aleje el volante de usted. En el caso de un joystick, incline el joystick hacia usted o alejándolo según corresponda.
Hay un timón en la superficie vertical de la cola. Al desviarlo hacia la derecha o hacia la izquierda, puede girar el avión en el plano horizontal. El piloto controla los timones mediante pedales. Los pedales también frenan las ruedas. El pedal derecho frena la rueda derecha, el pedal izquierdo frena la rueda izquierda. Esto le ayuda a girar más bruscamente cuando conduce en el suelo. Presionar ambos pedales al mismo tiempo ralentiza el avión. Por ejemplo, después del aterrizaje.
La mecanización de las alas es aún más complicada. Si movemos el volante o el joystick hacia los lados, es fácil notar cómo los alerones se desvían en la parte trasera del alerón. Además, los alerones se desvían de forma diferente. Si gira el volante hacia la derecha, en el ala derecha el alerón se desviará hacia arriba, reduciendo

Respuesta de alexei[activo]
El vuelo de un avión es el resultado de la fuerza de sustentación que se produce cuando los flujos de aire se mueven hacia el ala. Está girado en un ángulo calculado con precisión y tiene una forma aerodinámica, gracias a la cual, a cierta velocidad, comienza a elevarse, como dicen los pilotos: "se levanta en el aire".
Los motores aceleran el avión y mantienen su velocidad. Los motores a reacción empujan el avión hacia adelante debido a la combustión de queroseno y al flujo de gases que escapan de la boquilla con gran fuerza. Los motores de hélice "tiran" del avión con ellos.
Un ala colocada en ángulo agudo con respecto a la dirección del flujo de aire crea una presión diferente: encima de la placa de hierro será menor y debajo del producto será mayor. Es la diferencia de presión la que conduce a la aparición de una fuerza aerodinámica que contribuye al ascenso.
Fuente: enlace


Respuesta de EXTRATERRESTRE[gurú]
El efecto se logró: cuando el avión se mueve, sus alas dividen la atmósfera de este planeta en un par de flujos laminares, uno de los cuales (el inferior) es más denso y empuja el dispositivo hacia arriba.


Respuesta de vikh r[gurú]
¡Hola!
Existe un concepto de este tipo: la sustentación aerodinámica (ver figura), que surge cuando cualquier objeto se mueve en el aire, si este objeto tiene una forma que contribuye a ello (ala, fuselaje...) - esto es "visto" por el hombre desde naturaleza desde el vuelo de los pájaros. Al mismo tiempo, debajo del ala la presión y la densidad del aire aumentan, y por encima del ala caen, lo que crea una fuerza de elevación dirigida hacia arriba. En consecuencia, cuanto mayor es la velocidad de movimiento de un objeto (en este caso, un avión), mayor se vuelve la fuerza de sustentación, y cuando, a una velocidad suficiente en el aire, la fuerza de sustentación se vuelve mayor que el peso, entonces el avión sube, es decir, “despega”, y si es menor, entonces el avión “desciende”; cuando está en equilibrio, el vuelo va horizontalmente. Por lo tanto, el vuelo de la aeronave, su movimiento, se produce debido a la fuerza del motor, que empuja la aeronave hacia adelante, lo que crea la velocidad del aire de la aeronave. Para un planeador, la fuerza que lo empuja hacia adelante es el peso del propio planeador, lo que hace que el planeador se “deslice” hacia abajo a lo largo del flujo de aire, y en ausencia de flujos ascendentes (que es lo que los pilotos de planeador “buscan”), el planeador declina inexorablemente. El proceso de despegue de un avión moderno se divide en determinadas etapas. Primero, en la posición inicial, pisando los frenos, todos los motores pueden acelerar a máxima potencia. Cuando se alcanza, se sueltan los frenos y el avión comienza a “despegar” por la pista (pista). Cuando la velocidad ha alcanzado tal que no es demasiado tarde para detenerse antes del final de la pista, entonces es el momento de “tomar decisiones” (sí o no) y si se toma la decisión adecuada, ya sea el despegue (aceleración) continúa, o se inicia el frenado en la pista. Si la aceleración continúa, cuando se alcanza la velocidad del aire, en la que la fuerza de sustentación aerodinámica comienza a exceder el propio peso del avión, el avión despega de la pista y ya está "volando", comenzando a ganar altitud. ¡Todo lo mejor para usted y vuele con seguridad, porque cuando conduce por la carretera en un automóvil, la probabilidad de morir es aproximadamente 100 veces mayor que cuando viaja en avión! Por eso, a la salida de la autopista de una de las bases aéreas estadounidenses, donde se están probando los últimos tipos de aviones supersónicos, desde hace muchos años hay un cartel: "¡Piloto! ¡Atención! ¡Peligro! ¡Autopista adelante!".
Mis mejores deseos.


Respuesta de Ola[gurú]
la velocidad del flujo ARRIBA del ala es menor que DEBAJO del ala (bueno, el perfil del ala es así) y resulta que la presión del aire arriba es menor que debajo del ala (ley de Bernoulli). Esta presión se dirige hacia arriba y se llama elevación.
Para crear un flujo sobre el ala, el avión corre hacia ese mismo flujo. Y el helicóptero hace girar estas mismas alas sobre sí mismo; también crea un flujo. Aquí.


Respuesta de ScrTodo[gurú]
La destrucción de la superficie superior del ala tiene peores consecuencias...
La superficie inferior se ve afectada en mucha menor medida.
Conclusión: el ala funciona como una ventosa, o más bien el aire que se encuentra sobre el ala.
Mire los aviones militares: todo está colgado debajo del ala y nada arriba...


Respuesta de Yooslan al planeta Tierra[gurú]
Bien hecho Stas Sokolov....
Simplemente no escribí dónde se encuentra el Stop Tap....)))

A menudo, al ver un avión volar en el cielo, nos preguntamos cómo llega el avión al aire. ¿Cómo vuela? Después de todo, un avión es mucho más pesado que el aire.

¿Por qué se eleva la aeronave?

Sabemos que los globos y las aeronaves se elevan por el aire. La fuerza de Arquímedes . La ley de Arquímedes para los gases establece: " nortey un cuerpo sumergido en gas experimenta una fuerza de flotación igual a la fuerza de gravedad del gas desplazado por este cuerpo”. . Esta fuerza tiene dirección opuesta a la gravedad. Es decir, la fuerza de Arquímedes se dirige hacia arriba.

Si la fuerza de gravedad es igual a la fuerza de Arquímedes, entonces el cuerpo está en equilibrio. Si la fuerza de Arquímedes es mayor que la fuerza de gravedad, entonces el cuerpo se eleva en el aire. Dado que los cilindros de globos y dirigibles están llenos de gas, que es más ligero que el aire, la fuerza de Arquímedes los empuja hacia arriba. Por tanto, la fuerza de Arquímedes es la fuerza de elevación de los aviones más ligeros que el aire.

Pero la gravedad del avión supera significativamente la fuerza de Arquímedes. Por lo tanto, no puede levantar el avión en el aire. Entonces, ¿por qué sigue despegando?

Elevación de ala de avión

La aparición de sustentación a menudo se explica por la diferencia en las presiones estáticas de los flujos de aire en las superficies superior e inferior del ala de un avión.

Consideremos una versión simplificada de la apariencia de la fuerza de sustentación de un ala, que se encuentra paralela al flujo de aire. El diseño del ala es tal que la parte superior de su perfil tiene forma convexa. El flujo de aire que circula alrededor del ala se divide en dos: superior e inferior. La velocidad del flujo del fondo permanece casi sin cambios. Pero la velocidad del de arriba aumenta debido a que debe recorrer una distancia mayor al mismo tiempo. Según la ley de Bernoulli, cuanto mayor es la velocidad del flujo, menor es la presión en él. En consecuencia, la presión sobre el ala se vuelve menor. Debido a la diferencia en estas presiones, elevar, que empuja el ala hacia arriba y con ella el avión se eleva. Y cuanto mayor es esta diferencia, mayor es la fuerza de elevación.

Pero en este caso, es imposible explicar por qué aparece la sustentación cuando el perfil del ala tiene una forma simétrica cóncavo-convexa o biconvexa. Después de todo, aquí los flujos de aire recorren la misma distancia y no hay diferencia de presión.

En la práctica, el perfil del ala de un avión se encuentra en ángulo con respecto al flujo de aire. Este ángulo se llama ángulo de ataque . Y el flujo de aire, al chocar con la superficie inferior de dicha ala, se bisela y comienza a moverse hacia abajo. De acuerdo a ley de conservación del impulso sobre el ala actuará una fuerza dirigida en la dirección opuesta, es decir, hacia arriba.

Pero este modelo, que describe la ocurrencia de sustentación, no tiene en cuenta el flujo alrededor de la superficie superior del perfil del ala. Por lo tanto, en este caso, se subestima la magnitud de la fuerza de elevación.

En realidad, todo es mucho más complicado. La sustentación del ala de un avión no existe como una cantidad independiente. Esta es una de las fuerzas aerodinámicas.

El flujo de aire que se aproxima actúa sobre el ala con una fuerza llamada fuerza aerodinámica total . Y la fuerza de elevación es uno de los componentes de esta fuerza. El segundo componente es fuerza de arrastre. El vector de fuerza aerodinámica total es la suma de los vectores de fuerza de sustentación y resistencia. El vector de sustentación se dirige perpendicular al vector de velocidad del flujo de aire entrante. Y el vector de fuerza de arrastre es paralelo.

La fuerza aerodinámica total se define como la integral de la presión alrededor del contorno del perfil del ala:

Y – fuerza de elevación

R – tracción

– límite del perfil

R – la cantidad de presión alrededor del contorno del perfil del ala

norte – normal al perfil

Teorema de Zhukovsky

La forma en que se forma la fuerza sustentadora de un ala fue explicada por primera vez por el científico ruso Nikolai Egorovich Zhukovsky, considerado el padre de la aviación rusa. En 1904, formuló un teorema sobre la fuerza de elevación de un cuerpo que fluye alrededor de un flujo plano paralelo de un líquido o gas ideal.

Zhukovsky introdujo el concepto de circulación de la velocidad del flujo, que permitió tener en cuenta la pendiente del flujo y obtener un valor más preciso de la fuerza de elevación.

La sustentación de un ala de envergadura infinita es igual al producto de la densidad del gas (líquido), la velocidad del gas (líquido), la velocidad del flujo de circulación y la longitud de una sección seleccionada del ala. La dirección de acción de la fuerza de elevación se obtiene girando el vector de velocidad del flujo entrante en ángulo recto contra la circulación.

Fuerza de elevación

Densidad media

Velocidad del flujo en el infinito

Circulación de velocidad de flujo (el vector se dirige perpendicular al plano del perfil, la dirección del vector depende de la dirección de circulación),

Longitud del segmento del ala (perpendicular al plano del perfil).

La cantidad de sustentación depende de muchos factores: ángulo de ataque, densidad y velocidad del flujo de aire, geometría del ala, etc.

El teorema de Zhukovsky constituye la base de la teoría moderna de las alas.

Un avión sólo puede despegar si la fuerza de sustentación es mayor que su peso. Desarrolla velocidad con la ayuda de motores. A medida que aumenta la velocidad, la sustentación también aumenta. Y el avión se eleva.

Si la sustentación y el peso de un avión son iguales, entonces vuela horizontalmente. Los motores de avión crean empuje, una fuerza cuya dirección coincide con la dirección de movimiento del avión y es opuesta a la dirección de arrastre. El empuje empuja el avión por el aire. En vuelo horizontal a velocidad constante, el empuje y la resistencia están equilibrados. Si aumenta el empuje, el avión comenzará a acelerar. Pero la resistencia también aumentará. Y pronto volverán a equilibrarse. Y el avión volará a una velocidad constante, pero mayor.

Si la velocidad disminuye, entonces la fuerza de sustentación disminuye y el avión comienza a descender.