האדם תמיד חלם לעוף בשמיים. זוכרים את הסיפור של איקרוס ובנו? זה, כמובן, הוא רק מיתוס ולעולם לא נדע איך זה באמת קרה, אבל הסיפור הזה חושף במלואו את הצמא להמריא בשמיים. הניסיונות הראשונים לעוף לשמיים נעשו בעזרת בלון ענק, שכיום הוא יותר אמצעי לטיולים רומנטיים בשמיים, לאחר מכן הופיעה ספינת האוויר, ואיתה הופיעו מאוחר יותר מטוסים ומסוקים. עכשיו זה כמעט לא חדשות או משהו יוצא דופן עבור אף אחד שאתה יכול לטוס תוך 3 שעות במטוס ליבשת אחרת. אבל איך זה קורה? למה מטוסים טסים ולא מתרסקים?
ההסבר מנקודת מבט פיזית די פשוט, אבל קשה יותר ליישם אותו בפועל
במשך שנים רבות בוצעו ניסויים שונים ליצירת מכונה מעופפת, נוצרו אבות טיפוס רבים. אבל כדי להבין מדוע טסים מטוסים, מספיק להכיר את החוק השני של ניוטון ולהצליח לשחזר אותו בפועל. עכשיו אנשים, או ליתר דיוק מהנדסים ומדענים, כבר מנסים ליצור מכונה שתעוף במהירויות עצומות, גבוהות פי כמה ממהירות הקול. זאת השאלהזה כבר לא על איך מטוסים טסים, אלא איך לגרום להם לטוס מהר יותר.
שני דברים למטוס להמריא הם מנועים חזקים ועיצוב כנף נכון
מנועים יוצרים דחף אדיר שדוחף מבני מטוסים קדימה. אבל זה לא מספיק, כי צריך גם לעלות, ובמצב הזה מסתבר שעד כה אנחנו יכולים רק להאיץ לאורך המשטח למהירות גדולה. הנקודה החשובה הבאה היא צורת הכנפיים וגוף המטוס עצמו. הם אלה שיוצרים את הכוח המרומם. הכנפיים עשויות כך שהאוויר מתחתיהן הופך איטי יותר מאשר מעליהן, וכתוצאה מכך מתברר שהאוויר מלמטה דוחף את הגוף למעלה, והאוויר שמעל הכנף אינו מסוגל לעמוד בפני השפעה זו כאשר המטוס מגיע למהירות מסוימת. תופעה זו נקראת עילוי בפיזיקה, וכדי להבין זאת ביתר פירוט, אתה צריך להיות בעל ידע קטן באווירודינמיקה וחוקים קשורים אחרים. אבל כדי להבין למה טסים מטוסים, הידע הזה מספיק.
נחיתה והמראה - מה צריך לרכב הזה?
מטוס צריך מסלול ענק, או יותר נכון, מסלול ארוך. זה נובע מהעובדה שהוא צריך קודם כל לצבור מהירות מסוימת להמראה. כדי שכוח ההרמה יתחיל לפעול, יש צורך להאיץ את המטוס למהירות כזו שהאוויר מתחת לכנפיים יתחיל להרים את המבנה למעלה. השאלה מדוע מטוסים טסים נמוך נוגעת דווקא לחלק הזה כשהמכונית ממריאה.או נחיתה. התחלה נמוכה מאפשרת למטוס להתרומם גבוה מאוד לשמיים, ולעתים קרובות אנו רואים זאת במזג אוויר בהיר - מטוסים רגילים, המשאירים אחריהם שובל לבן, מעבירים אנשים מנקודה אחת לאחרת הרבה יותר מהר ממה שניתן לעשות באמצעות הובלה יבשתית או ימית.
דלק למטוסים
מתעניין גם מדוע מטוסים טסים על נפט. כן, בעצם כן, אבל העובדה היא שסוגי רכב מסוימים משתמשים בבנזין הרגיל ואפילו סולר כדלק.
אבל מה היתרון של נפט? יש כמה.
קודם כל, אולי, נוכל לקרוא לעלות שלו. זה הרבה יותר זול מבנזין. הסיבה השנייה יכולה להיקרא הקלות שלה, בהשוואה לאותו בנזין. כמו כן, נפט נוטה להישרף, כביכול, בצורה חלקה. במכוניות – מכוניות או משאיות – אנו זקוקים ליכולת להפעיל ולכבות בפתאומיות את המנוע כאשר המטוס נועד להתניע אותו ולשמור כל הזמן על תנועת הטורבינות במהירות נתונה לאורך זמן, אם מדברים על מטוסי נוסעים. כלי טיס עם מנוע קל, שאינו מיועד להובלת מטענים ענקיים, אך קשור ברובו לתעשייה הצבאית, לחקלאות וכדומה (מכונית כזו יכולה להכיל עד שני אנשים בלבד), הוא קטן וניתן לתמרון, וכן לכן בנזין מתאים לאזור זה. הבעירה הנפיצה שלו מתאימה לסוג הטורבינות המשמשות בתעופה קלה.
מסוק הוא מתחרה או חבר של מטוס?
המצאה מעניינת של האנושות, הקשורה לתנועה במרחב האווירי - מסוק. יש לו את היתרון העיקרי על המטוס - המראה ונחיתה אנכיים. זה לא דורש מרחב עצום להאצה, ומדוע טסים מטוסים רק ממושבים המצוידים לכך? זה נכון, אתה צריך משטח מספיק ארוך וחלק. אחרת, תוצאת הנחיתה אי שם בשטח עלולה להיות כרוכה בהשמדת המכונה, ואף גרוע מכך - נפגעים אנושיים. וניתן לבצע נחיתות מסוקים על גג בניין מותאם, באצטדיון וכדומה. פונקציה זו אינה זמינה למטוס, למרות שמתכננים כבר עובדים על שילוב הכוח והמהירות של מטוס עם המראה אנכי.
