Первый управляемый полет состоялся менее 100 лет назад и продолжался всего 12 секунд. Теперь же самолеты могут летать быстрее звука, а вертолеты способны неподвижно зависать в воздухе. Крылья самолетов и лопасти вертолетных винтов имеют особую форму, способствующую полету.
Как летают самолеты
Самолеты летают благодаря особой форме крыльев. Крылья их выгнуты сверху, а снизу они плоские. Такую же форму имеют и крылья птиц. Такое крыло называется несущим. Воздух, находящийся над крылом, должен проделать больший путь, чем воздух под крылом. Когда поток газа (например, воздуха) ускоряется, его давление становится меньше, гак как плотность его уменьшается. Это явление описывается уравнением Бернулли. Поэтому воздух под крылом, движущийся медленнее, оказывает давление на крыло в направлении вверх. Сила этого давления называется подъемной.
Планеры — очень легкие аппараты, и подъемная сила, действующая на крылья, превосходит их вес. Более тяжелым машинам, например реактивным самолетам, для полета необходима дополнительная сила, толкающая их вперед. Такая сила называется силой тяги. Птицы создают тягу, взмахивая крыльями, а самолетам для этого нужны двигатели. Чем мощнее тяга двигателя, тем выше скорость самолета. А увеличение скорости приводит, в свою очередь, к увеличению подъемной силы. Согласно уравнению Бернулли, чем быстрее крыло движется, тем выше разница давлений воздуха сверху и снизу.
Помимо уже названных сил, на самолет действует также сила сопротивления воздуха. Она представляет собой не что иное, как трение, возникающее при движении тела в газовой среде. Сопротивление возрастает по мере нарастания скорости, поэтому сверхскоростные самолеты имеют обтекаемую форму, уменьшающую сопротивление. Воздух легче обтекает летательный аппарат такой формы. «Конкорд» — великолепный пример самолета обтекаемой формы.
Как управляют самолетом
Самолету нужно взлетать и снижаться, также поворачивать в воздухе. Для этого на крыльях и хвосте есть особые подвижные устройства — поверхности управления. На крыльях располагаются элероны, на хвосте — рули высоты и собственно руль. Поворачивая плоскость управления, пилот увеличивает сопротивление на конкретном участке. Это заставляет самолет повернуть в нужном направлении.
Самолеты и вертолеты
Форма воздушного корабля зависит от выполняемой им функции. Есть самолет которые садятся на воду, и вертолеты, поднимающие колоссальный груз. Морской самолет «Канадаэйр CL-415» может взлетать с воды и садиться на воду. Корпус его сконструирован наподобие лодки, поэтому он не тонет. У этого самолета есть и колеса, поэтому он может садиться и на землю. Такие самолеты называются амфибиями. «Скайкрейн» Сикоровского доставляет тяжелые груза туда, куда не может добраться никакой иной транспорт. «Скайкрейн» может перевозить более 150 человек.
Как летают вертолеты
Вертолеты могут летать в любом направлении, а также неподвижно зависать в воздухе. Лопасти их винтов представляют собой несущие крылья, поэтому при быстром вращении они создают подъёмную силу. Для создания тяги винт наклоняется вперед. При этом лопасти отбрасывают воздух назад, и вертолет летит вперед. У «Робинсона R-22» винт имеет несущее крыло две лопасти. У других вертолетов их три или четыре. У некоторых вертолетов колес нет, они приземляются на плоские лыжи. Без малого винта на хвосте вертолет неизбежно начал вы вращаться при вращении основного винта. Кроме того, хвостовой винт используется для поворотов.