Ci sono quattro forze principali che agiscono su un aeroplano durante il volo ; peso , sollevamento , spinta e resistenza . Peso e ascensore sono le forze responsabili della componente verticale del moto dell'aereo , mentre spinta e resistenza determinano il movimento orizzontale . Aviazione ali agli ingegneri di progettare aerei per ridurre al minimo la resistenza , che è causato dall'interazione della struttura alare solido con liberi , molecole di gas in atmosfera .
Trascinare
Quando un oggetto solido si muove attraverso un fluido , la forza che si oppone il moto dell'oggetto è noto come trascinamento . Nel caso di un aeroplano , trascina è analogo a frizione e viene generata ad ogni punto che l'aria viene a contatto con l'ala . Come una grandezza vettoriale , forze di resistenza sono composti da due componenti : la direzione e la grandezza . Mentre la direzione di trascinamento si oppone sempre la direzione del velivolo , la grandezza di questa forza su un aeroplano è determinato da due variabili indipendenti : la viscosità dell'aria e la texture dell'ala . Ad esempio , un ala liscia con un rivestimento ceroso sperimenterà meno resistenza di una superficie alare texture ruvida farebbe .
Resistenza di forma
Ci sono diversi sottotipi di trascinamento , che può essere equiparato alla resistenza aerodinamica del moto di un oggetto attraverso un fluido . Il movimento delle molecole d'aria attraverso la superficie dell'ala crea una differenza nella distribuzione della pressione dell'aria , creando così una forza di resistenza che si oppone al movimento dell'oggetto . " Resistenza di forma " , che è una componente della forza complessiva di trascinamento , agisce attraverso " centro di pressione " dell'ala , che è determinato dall'angolo di attacco , o il grado un'ala discosta dalla parallelo con l'orizzonte .
resistenza indotta
Come l'ala genera la portanza responsabile per ottenere un aereo per volare , viene creato un componente aggiuntivo di trascinamento . Nota come la " resistenza indotta " , questa forza è il risultato della differenza di pressione tra la parte superiore e inferiore dell'ala . Affinché l'aereo decollare , la pressione deve essere maggiore sotto l'ala di sopra di esso . Come risultato , i vortici d'aria si formano alle punte delle ali , inducendo un flusso vorticoso di aria turbolento quando le due pressioni scontrano . L'entità di questa forma di resistenza è determinata dalla geometria dell'ala , così come la quantità di portanza prodotta dal mestiere . Ad esempio , ali lunghe e sottili producono una quantità minore di resistenza indotta rispetto a brevi ali spesse . Riduzione della resistenza indotta può anche essere eseguita interrompendo il flusso vorticoso dell'aria alle estremità alari con alette o estremità alari .
Science Progetti
Utilizzo di una galleria del vento in miniatura e diversi tipi di ali modello aerei , i principi del volo possono essere esplorati in un contesto di classe come un progetto scientifico coinvolgente per i bambini . Variando la lunghezza , la larghezza , la consistenza e l'angolo di attacco dell'ala del modello , la quantità di spinta necessaria per produrre volo varierà secondo i principi di cui sopra . Ad esempio , i più lisci , più lunghi , più sottili ali creeranno la quantità minima di resistenza ; questa tendenza sarà evidente come si confronta la velocità dell'aria in galleria del vento necessaria per ottenere l'aereo decollare .