איך טיסה עובדת: עילוי, גרר, דחף ומשקל

ארבעת הכוחות

ילדים

כל מטוס מרגיש ארבע דחיפות ומשיכות: המשקל מושך אותו למטה, העילוי מהכנפיים מחזיק אותו למעלה, הדחף מהמנועים דוחף אותו קדימה, והגרר מהאוויר מעכב אותו. כשהעילוי שווה למשקל והדחף שווה לגרר, המטוס טס ביציבות.

בדקו את עצמכם: איזה כוח המנועים יוצרים?

דחף.

איך כנפיים יוצרות עילוי

ילדים

כנף מוטה מעט ומעוקלת, ולכן היא מסיטה כלפי מטה את האוויר שזורם לידה. דחיפת האוויר למטה דוחפת את הכנף למעלה. אוויר מהיר יותר וכנפיים גדולות יותר יוצרים יותר עילוי: מטוס קטן צריך כ-26 מ'/ש' (51 קשר) רק כדי להישאר באוויר.

בדקו את עצמכם: מה קורה לעילוי אם המטוס טס לאט יותר?

הוא יורד, אלא אם הכנף מוטה למעלה יותר. לאט מדי והכנף מזדקרת.

למה מטוסי סילון טסים גבוה

בני נוער

בגובה 11 ק"מ (36,000 רגל) האוויר שוקל רק 0.36 ק"ג למטר מעוקב, פחות משליש מגובה פני הים, והטמפרטורה 217 K ‏(‎-56 °C). אוויר דליל פירושו פחות גרר, ולכן מטוסי נוסעים שורפים פחות דלק לקילומטר, כל עוד הכנפיים והמנועים עדיין יכולים לפעול שם.

בדקו את עצמכם: למה מטוס מדחף קטן לא יכול פשוט לטוס גם הוא בגובה 11 ק"מ?

המנוע שלו צריך אוויר כדי לנשום והכנפיים שלו היו צריכות הרבה יותר מהירות; אין מספיק הספק לאף אחד מהם.

איך מסוקים מרחפים

בני נוער

הרוטור המסתובב הוא כנף גדולה שדוחפת עמוד אוויר כלפי מטה. מסוק של 2,700 ק"ג עם להבים של 5.1 מ' דוחף אוויר למטה במהירות של כ-12 מ'/ש' דרך הרוטור, וצריך לפחות 305 קילוואט רק כדי לרחף.

בדקו את עצמכם: האם להבים ארוכים יותר יצטרכו יותר או פחות הספק כדי לרחף?

פחות: הם מזיזים יותר אוויר לאט יותר, וזה עולה פחות אנרגיה.

להישאר יציבים

מכללה קהילתית

אם משב רוח מרים את האף, גם הזנב נדחף למעלה ומחזיר את האף למטה. מהנדסים מתארים את הנדנוד הזה בשני מספרים: כמה מהר הוא מתנודד (תדירות טבעית) וכמה מהר הוא דועך (יחס ריסון). טייסים אוהבים יחס ריסון בין כ-0.35 ל-1.3.

בדקו את עצמכם: מה היה קורה עם יחס ריסון קרוב לאפס?

האף היה ממשיך לעלות ולרדת זמן רב, וזה מעייף וקשה לשליטה.

מוכנים למשוואות? המשיכו עם המתמטיקה צעד אחר צעד. · נסו במעבדת התעופה