Comment une aile d'avion ne fonctionne?

Forces d'aéronefs

• Avions et oiseaux-sont capables de voler parce qu'ils équilibrent quatre forces: ascenseur, poids, traînée et de poussée. Un avion décolle dans l'air quand l'ascenseur-la force de poussée vers le haut sur la surface inférieure de ses ailes dépasse-le poids de l'avion en raison de la force de gravité. Ascenseur est créé par le flux d'air autour de l'avion, en particulier autour des ailes. La traînée est la force de résistance de l'air contre la motion de l'avion. Cette force augmente avec la vitesse de l'avion mais diminue si l'avion a une surface lisse, ou aérodynamique, la forme. Le système de moteur et de propulsion, un jet ou d'hélice de l'avion, génère une force de poussée pour surmonter la traînée.

Newton et Bernoulli

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  Deux scientifiques européens ont expliqué les principes de vol de l'avion. Le physicien anglais Isaac Newton (1642-1727) a énuméré trois lois du mouvement qui sont applicables à tous les objets en mouvement. La première est que les objets restent au repos ou en mouvement uniforme à moins qu'ils sont obligés de changer par une force extérieure. Les second indique qu'une force dirigée sur un objet provoque d'accélérer dans la direction de cette force. Le troisième indique que pour chaque force, il existe une force égale et opposée. Le mathématicien suisse Daniel Bernoulli (1700-1782) a été un pionnier dans le développement d'une explication mathématique pour la dynamique des fluides, la mécanique de la façon dont les liquides et les gaz circulent. Sa conclusion principale, connue comme le principe de Bernoulli, indique que la vitesse de circulation de l'air augmente, sa pression diminue.

Angle d'attaque

• Des ailes d'avion sont conçus pour incliner légèrement sur l'horizontale, également connu sous le trajet de vol. Cet angle d'inclinaison est appelé l'angle d'attaque et est la variable la plus importante dans la génération ascenseur. Un avion commence à se déplacer lorsque le pilote applique la poussée du moteur pour faire le Voyage en avion vers l'avant sur le sol. Le pilote de l'avion tourne vers le haut en levant son nez pour augmenter l'angle d'attaque et de réaliser le décollage. Cependant, trop grande d'un angle d'attaque de décrochage de l'avion.

Débit courbure

• Ascenseur est généré par courbure de l'air autour des ailes d'un avion. Comme l'écoulement d'air frappe le bord d'attaque d'une aile, il se divise en deux, une partie circulant le long de la surface supérieure et un certain écoulement le long de la surface ci-dessous. La forme d'une aile est légèrement asymétrique, avec une plus grande surface sur la face supérieure. Les bâtons d'écoulement d'air à la surface supérieure lorsqu'il se déplace entre le premier plan de l'aile et des bords de fuite, se courbant et en abaissant la pression selon le principe de Bernoulli. Comme l'avion prend de la vitesse, la portance augmente en fonction de la deuxième loi du mouvement de Newton. Cela augmente la courbure de l'air sur la surface supérieure, forçant plus d'air vers le bas à partir du bord de fuite de l'aile. Alors que l'avion se déplace dans l'air, la face inférieure de l'aile qui fait face au flux d'air à l'angle d'attaque dévie également des flux d'air vers le bas. Ce flux d'air vers le bas génère une réaction égale et opposée dans un courant ascendant d'air à haute pression (troisième loi de Newton), l'augmentation de l'ascenseur et de garder l'avion en vol.