Подемната сила на крилото и неговото приложение в авиацията

Развитието на човечеството във въздушното пространство започна с помощта на балони, т.е. въздухоплавателни средства със средна плътност, по-малка от въздуха. Обаче откритията в областта на аеродинамиката създадоха условия за прилагане на фундаментално различни средства за придвижване в атмосферата и доведоха до появата на авиацията.

За всеки самолет, плаващ в небето, има четири сили: гравитация, триене, тяга на двигателя и още един, който го държи във въздуха. Обаче такова въздухоплавателно средство, подобно на планер, прави без мотора и използва за преместване на енергията от атмосферните потоци. И така, какво държи тежко въздухоплавателно средство да попада под влиянието на гравитацията и да го компенсира? Вектор, насочен нагоре, е силата на повдигане, която се получава, когато повърхностите на крилото се измиват с въздух. Не е трудно да се обясни нейната природа. Ако разгледате внимателно крилото на самолета, се оказва, че е изпъкнала. По време на движението на въздушните молекули отдолу минават по-малко разстояние от върха. Това води до факта, че натискът под равнината става по-голям от над него. Над крилото, въздухът "се простира", става все по-разтоварен, отколкото под повърхността с плоско дъно. Това е разликата в налягането, която е повдигащата сила, която натиска самолета нагоре, преодолявайки силата на гравитацията.

Първите строители на самолети бяха изправени пред необходимостта от решаване на редица технически проблеми, изискващи нови решения по онова време. Беше ясно, че повдигането на крилото зависи от геометрията на неговия профил на скорост. По този начин самолетът във въздуха се движи неравномерно. Освен това, за отделяне от земята и излитане се изисква повече енергия, отколкото за летене при постоянна надморска височина. Горните слоеве на атмосферата са по-разтоварени, което също влияе върху структурните свойства на конструкцията. Намаляването и кацането изискват специални режими на пилотиране. Решаването на проблема беше възможността за промяна на характеристиките на профила на крилото чрез неговата механизация. Дизайнът включваше подвижни елементи, наречени клапи.

Ако те се отклоняват нагоре, силата на повдигане се намалява и когато се снижат, тя се увеличава. Съвременните самолети имат висока степен на механизация на крилото - многобройни единици и единици се използват при проектирането им, което позволява ефективно да се контролира авиационното оборудване при различни скорости и при различни условия. Предната част е оборудвана с ламели, като в долната част има по правило спирачни клапи, но принципът остава същият като този, използван в първите самолети: повдигането на крилото на самолета зависи от разликата в скоростта на въздушния поток близо до горната и долната повърхност.

Клапите на механизираното крило при излитане са максимално пропуснати, което позволява да се намали дължината на излитане. Когато се засаждат, тяхната позиция е една и съща, тогава може да се извърши с минимална скорост. При извършване на хоризонтални маневри пилотът променя позицията на клапата с помощта на копчето за управление или ръчното колело по такъв начин, че силата на повдигане съответства на намеренията му да вдигне въздухоплавателното средство нагоре или надолу. Когато летят в дадена надморска височина с постоянна скорост, елементите на механизацията на крилото са в неутрална позиция, т.е. средната позиция.