Чому літаки літають
У 1738 р швейцарський вчений данини Бернуллі вивів закон, названий його ім`ям. Згідно з цим законом при зростанні швидкості потоку рідини або газу статичний тиск в них падає і навпаки, при зниженні швидкості - зростає.
У 1904 році російський вчений Н.Є. Жуковський розробив теорему про підйомної силі, що діє на тіло, обтічне плоскопаралельним потоком газу або рідини. Відповідно до цієї теореми, на тіло (крило), що знаходиться в рухомій рідинної або газовому середовищі, діє підйомна сила, значення якої залежить від параметрів середовища і тіла. Головним результатом роботи Жуковського стала формула коефіцієнта підйомної сили.
Профіль крила літака несиметричний, верхня його частина є більш опуклою, ніж нижня. При русі літака швидкість повітряного потоку, що проходить зверху крила, виявляється вищою за швидкість потоку, що проходить знизу. В результаті цього (по теоремі Бернуллі) тиск повітря під крилом літака стає вище тиску над крилом. Внаслідок різниці цих тисків виникає підйомна сила (Y), що штовхає крило вгору. Її значення дорівнює:
Y = Cy * p * V * S / 2, де:
- Cy - коефіцієнт підйомної сили;
- p - щільність середовища (повітря) в кг / м ;
- S - площа в м ;
- V - швидкість потоку в м / с.
На літак, який рухається в повітряному просторі, діють кілька сил:
- сила тяги двигуна (гвинтового або реактивного), що штовхає літак вперед-
- лобове опір, спрямоване назад-
- сила тяжіння Землі (вага літака), спрямована вниз;
- підйомна сила, що штовхає літак вгору.
Значення підйомної сили і лобового опору залежить від форми крила, кута атаки (кута, під яким потік зустрічає крило) і від щільності повітряного потоку. Остання в свою чергу залежить від швидкості руху літака і від атмосферного тиску повітря.
Форма крила підбирається такий, щоб лобове опір було якомога менше, а підйомна сила - якомога більше. Підйомну силу можна збільшувати, підвищуючи швидкість руху і площа крил. Чим вище швидкість руху, тим меншою може бути площа крил і навпаки.
Про існування підйомної сили вчені і дослідники знали і до відкриття теореми Жуковського. Однак її природа пояснювалася по іншому - як наслідок наголоси про тіло часток повітря по теорії Ньютона. З урахуванням цього була навіть розроблена формула розрахунку підйомної сили, однак її застосування давало занижене значення підйомної сили.