Fizica zborului

Fizica zborului ia în considerare 4 forțe opuse în perechi:

Pentru a simplifica, vom admite că cele 4 forțe sunt opuse în același punct: centrul de greutate. Ridicarea este opusă greutății și tracțiunea (sau tracțiunea în funcție de tipul de propulsie) este opusă tracțiunii. Prin urmare, observăm că forțele se opun două câte două.

LA. Greutatea

Greutatea unui obiect depinde de masa acestuia și de forța cu care este atras spre centrul Pământului (Gravity). Greutatea unui obiect variază în spațiu și depinde de steaua unde este situat.

Greutatea se măsoară în Newtons. Unitatea de măsură se numește Newton deoarece Isaac Newton a observat că Pământul a atras toate obiectele spre el.

În timpul unei curbe, greutatea intră în joc în raport cu factorul de încărcare:

Greutatea aparentă este egală și opusă liftului și, la rândul său, este mai mare decât greutatea reală. Într-un viraj de 60 °, persoanele aflate la bordul avionului experimentează un factor de încărcare de 2 G, adică pasagerii au o greutate de două ori mai mare decât avionul.

Exemplu: un avion care cântărește 872 kg, greutatea sa aparentă, dar efectivă pentru structură va scădea la 1744 kg într-un viraj de 60 °. Rezistența aeronavei trebuie deci calculată pentru a rezista acestor forțe (1744 kg și nu 872 kg).

B. Uzura

Ridicarea este forța care permite unui avion să zboare. Ridicarea este o forță perpendiculară pe deplasarea vântului relativ. Este creat prin aspirație într-o zonă de depresiune formată în partea superioară a aripii (extrados). Este notat cu Fz și este exprimat în Newton. Această forță este calculată din:

Coeficientul de ridicare a fost notat de Cz
Zona aripilor notează S în m²
Viteza avionului în m/s
Densitatea aerului în kg/m³

Obținem relația:

Coeficientul de ridicare Cz implică forma profilului aripii și unghiul de incidență.

Ridicarea este forța care se opune greutății și, prin urmare, împiedică căderea aeronavei. Ridicarea unei aeronave poate fi redusă prin crearea de vârtejuri marginale care se datorează diferenței de presiune dintre partea superioară a aripii, suprafața superioară și partea inferioară a aripii, suprafața inferioară.

Pentru ca avionul să zboare, ridicarea trebuie să existe, ceea ce înseamnă că aripa aeronavei prezintă un profil asimetric și/sau are un unghi de incidență (unghi între aripă și direcția vântului relativ)

Notă: Rețineți că pe toate avioanele aripile sunt mai mult sau mai puțin înclinate pentru a permite avionului să zboare. În ceea ce privește performanța dorită, aerodinamica se lucrează în principal pe profilul aripii.

În aeronautică, este posibil să existe o pierdere bruscă de ridicare, acest fenomen se numește stand. Avionul nu a mai fost sprijinit de aer și a căzut. Standul se datorează unui unghi prea mare între suprafața aripii și direcția relativă a vântului.

VS. Stagiarul

Tragerea este forța de rezistență exercitată pe aripa avionului (și chiar întregul avion) atunci când aerul sau avionul este în mișcare unul față de celălalt. Această forță este paralelă cu calea planului, se opune avansării planului dacă acesta se mișcă în aer. O denotăm Fx și este exprimată în Newton.

Tragerea se calculează din:

Coeficientul de tragere numit Cx
viteza avionului în m/s
densitatea aerului a fost notată ρ în kg/m³
zona aripilor notată S în m²