Cum zboara, de fapt, avioanele si de ce e (aproape) imposibil sa se prabuseasca?
avionzborzbor cu avionul
Zborul cu avionul a ajuns sa fie o necesitate in zilele noastre, iar costul biletelor de avion a devenit accesibil oricui. Totusi, multi oameni inca se tem sa calatoreasca la zeci de mii de metri altitudine, motiv pentru care ne-am gandit sa explicam, din punct de vedere tehnic, cum zboara avioanele si de ce sunt mai sigure decat ti-ai imagina.
Zborul unui avion este unul dintre cele mai impresionante exemple de aplicare a principiilor fizicii si ingineriei. De la momentul decolarii si pana la aterizare, un avion se bazeaza pe o serie de mecanisme complexe care ii permit sa se mentina in aer, sa navigheze si sa aterizeze in siguranta. Odata ce le vei intelege, vei incepe sa te temi mai putin de o astfel de experienta.
Principiile fundamentale ale zborului
La baza zborului unui avion se afla patru forte principale: portanta, greutatea, tractiunea si rezistenta aerodinamica. Interactiunea dintre aceste forte determina daca un avion poate zbura si cum se misca in aer.
-
Portanta (Lift): este forta care ridica avionul de la sol si il mentine in aer. Aceasta este generata de aripile avionului atunci cand aerul curge peste si sub ele.
-
Greutatea (Weight): este forta gravitationala care trage avionul in jos. Aceasta trebuie sa fie contrabalansata de portanta pentru ca avionul sa poata zbura.
-
Tractiunea (Thrust): este forta care impinge avionul inainte. Aceasta este produsa de motoarele avionului si este necesara pentru a invinge rezistenta aerodinamica.
-
Rezistenta aerodinamica (Drag): este forta care se opune miscarii inainte a avionului. Aceasta este cauzata de frecarea cu aerul si trebuie invinsa de tractiune.
Cum este generata portanta?
Portanta este esentiala pentru zbor si este generata de aripile avionului. Principiul de baza care explica generarea portantei este Principiul lui Bernoulli, care afirma ca atunci cand viteza unui fluid (in acest caz, aerul) creste, presiunea acestuia scade. Aripile unui avion sunt proiectate cu o forma asimetrica, avand o parte superioara curbata si o parte inferioara mai plata.
Cand avionul se misca inainte, aerul curge mai repede peste partea superioara a aripii si mai incet pe sub aripa. Aceasta creeaza o presiune mai mica deasupra aripii si o presiune mai mare dedesubt, generand portanta si ridicand astfel avionul.
Motoarele si tractiunea
Motoarele avionului sunt responsabile pentru generarea tractiunii. Exista diferite tipuri de motoare, dar cele mai comune sunt motoarele cu reactie (jet engines) si motoarele cu elice (propeller engines).
Motoarele cu reactie: acestea functioneaza prin aspirarea aerului, comprimarea acestuia, amestecarea cu combustibil si aprinderea amestecului. Gazele rezultate sunt expulzate cu mare viteza in spatele avionului, generand tractiune.
Motoarele cu elice: acestea folosesc elicele pentru a impinge aerul inapoi, creand tractiune prin acelasi principiu de actiune si reactiune descris de a treia lege a lui Newton.
Stabilitate si control
Pentru a mentine un zbor stabil si controlat, avioanele sunt echipate cu suprafete de control, cum ar fi eleroanele, directia de zbor (rudder) si stabilizatoarele.
Eleroanele: situate pe marginile exterioare ale aripilor, acestea controleaza rularea (rotirea avionului in jurul axei longitudinale).
Directia de zbor (Rudder): aflata pe coada avionului, aceasta controleaza directia (rotirea in jurul axei verticale).
Stabilizatoarele: stabileaza zborul avionului si controleaza urcarea si coborarea (rotirea in jurul axei laterale).
Prin ajustarea acestor suprafete, pilotul poate controla directia, inclinarea si altitudinea avionului.
Avionica si sistemele de navigatie
Sistemele avansate de avionica si navigatie joaca un rol esential in siguranta si eficienta zborului. Acestea includ instrumente de masurare a altitudinii, vitezei, pozitiei si atitudinii avionului. Sistemele GPS, radar si de comunicatii permit pilotilor sa navigheze precis si sa comunice cu controlul traficului aerian pentru a evita coliziunile si a mentine un zbor sigur.
Aterizarea cu avionul
Aterizarea este una dintre cele mai critice faze ale zborului. Pentru a ateriza in siguranta, pilotul trebuie sa reduca viteza avionului si sa asigure un unghi de coborare controlat. Flapsurile aripilor sunt extinse pentru a creste portanta si a reduce viteza de coborare. Franele de pe roti si inversoarele de tractiune ale motoarelor sunt utilizate pentru a opri avionul dupa atingerea pistei.
Asadar, borul unui avion este posibil datorita unei combinatii complexe de principii fizice si tehnologii avansate. De la generarea portantei prin forma aripilor, pana la controlul directiei prin suprafetele de control si gestionarea tractiunii prin motoare, fiecare aspect al zborului este bine gandit si optimizat pentru a asigura siguranta si eficienta. Observand complexitatea acestei experiente, te vei simti mai in siguranta data viitoare cand vei pasi la bordul unei aeronave ... sa speram!
Sursa foto: freepik.com
RSS Flux RSS 2.0
Sitemap XML