Letenje je bio čovjekov san oduvijek.
Tko je bio prvi čovjek koji je letio?
Prema grčkoj legendi, to su bili Dedal i Ikar, otac i sin, koje je zatočio Minas. Kako bi se izbavili iz zatočeništva, a promatrajući let ptica, prikupljeno ptičje perje umočili su u vosak i zatim ih, formirana u oblik krila, pričvrstili na svoje ruke i poletjeli. Ali, nažalost, premda prethodno upozoren od oca, Ikar se vinuo preblizu suncu koje je otopilo vosak na Ikarovim krilima te je Ikar pao u more i utopio se.
Od tog legendarnog leta, čovjek je probao tisuće načina kako bi poletio. Prije nekoliko stoljeća, Leonardo da Vinci je proučavao ptice i došao do zaključka da ptice lete zbog toga što mašu krilima, no, stroj koji je napravio nikada nije poletio.
U 18.st braća Montgolfier iz Francuske predstavila su svijetu prvi balon pogonjen toplim zrakom, a stoljeće kasnije zbio se i prvi let zrakoplova pogonjen motorom. Točnije, 1903. Wilbur i Orvel Wright letjeli su 12 sekundi na udaljenosti manjoj od raspona krila zrakoplova Boeing 747.
Od te povijesne, 1903. godine, do danas, zrakoplovstvo je vrlo napredovalo. Također, od tada do danas ljudi se pitaju kako zapravo zrakoplov leti. Ne, ne leti zato što maše krilima, kako je mislio Leonardo da Vinci.
Kako bi shvatili kako zrakoplov zapravo leti, potrebno je najprije shvatiti Bernoullijevu jednadžbu i zakon kontinuiteta.
Bernoullijeva jednadžba pokazuje međusoban odnos brzine, gustoće i tlaka fluida u kretanju. Ona kaže da u slučaju stabilnog strujanja neke nestlačljive tekućine bez trenja, ukupna je energija jednaka duž svih proreza, odnosno povećanjem brzine fluida kroz neku cijev promjenjivog presjeka, raste dinamički i pada statički tlak te obratno.
Zakon kontinuiteta pokazuje kako je količina tekućine koja struji unutar cijevi promjenjivog presjeka jednaka količini koja uđe i koja izađe iz cijevi.
Iz života uzmimo primjer rijeke ili potoka koji teče kroz korito: tamo gdje je korito uže, voda brže protječe i, naravno, gdje je šire, tijek je sporiji. Kako se tekućina pod pretpostavkom da se ne da stlačiti, u svim presjecima prijeđe ista količina.
Sada to primijenimo na zrakoplovu.
Kad bismo krilo nekog današnjeg suvremenog putničkog zrakoplova prepolovili po sredini, ne bismo dobili dvije jednake polovice. To je namjerno tako napravljeno kako bi došlo do pojave koja se zove uzgon. Takvi se aeroprofili nazivaju ne simetrični aeroprofili. Također postoje i zrakoplovi sa simetričnim aeroprofilima ali takvi se aeroprofili stavljaju pod neki napadni kut kako bi letjeli.
Što je zapravo uzgon?
Uzgon je aerodinamička sila koja se javlja prilikom strujanja zraka oko krila zrakoplova i djeluje suprotno od gravitacijske sile iz centra pritiska. Nastaje na svim dijelovima zrakoplova no zbog samog oblika krila na njima nastaje najviše. Uzgon ovisi o nekoliko faktora a to su:
-veličini i obliku krila
-brzini zrakoplova
-brzini, količini i stišljivosti zraka oko zrakoplova.
Kako onda zrakoplov leti?
Zrak koji ide po gornjoj, ispupčenijoj polovici krila ima veću brzinu i manji tlak od donje polovice na kojoj je viši tlak, a manja brzina, a prema zakonu kontinuiteta, količina zraka koji prolazi sa gornje i donje strane krila je jednaka i samim time dolazi do pojave uzgona (na slici ispod).
Iz toga možemo zaključiti da uzgon ovisi i o samoj brzini zrakoplova, odnosno što je veća brzina veći je uzgon i obrnuto.
Osim uzgona, na zrakoplov djeluju još 3 sile a to su:
Otpor – svako tijelo koje leti kroz zrak osjetit će neki otpor pri kretanju, a koji nastaje trenjem zraka o površinu zrakoplova. Glađe površine stvaraju manje otpora pa današnji proizvođači pokušavaju površine napraviti što je moguće više takvima. Također, postoji i inducirani otpor koji se pojavljuje kad zrakoplov dostigne brzinu od 1 maha, kada nastaje veća razlika u gustoći zraka na prednjoj i stražnjoj polovici krila. Naravno taj otpor tokom leta se može mijenjati otklanjanjem flapsova, zračnih kočnica, izvlačenjem stajnog trapa itd.
Gravitacijska sila – sila koja prirodno sve vuče k središtu zemlje, a suprotna je uzgonu. Pri polijetanju mora se proizvesti više sile uzgona kako bi se nadvladala sila teže.
Vučna sila – sila proizvedena od motora zrakoplova i koristi se kako bi ”vukla” zrakoplov kroz zrak.
Foto : Avioradar
