დიდი თვითმფრინავი, ასობით მგზავრთან ერთად, იწონის რამდენიმე ასეულ ტონას. როგორ შეიძლება ასეთი უზარმაზარი და მძიმე მანქანა, ჯერ ერთი, ადგეს მიწიდან და მეორეც, ჰაერში დარჩეს ათასობით კილომეტრის სიგრძის ბილიკზე? თვითმფრინავები მოქმედებენ აეროდინამიკური პრინციპების რთული ნაზავის საფუძველზე - თეორიები, რომლებიც ხსნიან ჰაერის მოძრაობას და ამ ჰაერში მოძრავი სხეულების ქცევას.

თვითმფრინავები იკვებება ძრავებით. ნომერში დიდი თვითმფრინავებიჩვეულებრივ გამოიყენება დგუშის ძრავები. დგუშის ძრავა ბრუნავს პროპელერებიდა პროპელერები ქმნიან ბიძგს, რაც აიძულებს თვითმფრინავს ჰაერში მოძრაობას, ისევე როგორც გემის პროპელერი ქმნის ბიძგს, რის გამოც გემი მოძრაობს წყალში.

დიდი თვითმფრინავები იყენებენ რეაქტიულ ძრავებს, რომლებიც იკვებება საწვავის დაწვით. ასეთი ძრავები უზარმაზარ რაოდენობას ჰაერს უბიძგებენ და რეაქციის ძალა მათ წინსვლას აიძულებს.

თვითმფრინავებს შეუძლიათ აფრენა და ჰაერში დარჩენა მათი ფრთების ფორმის გამო. თვითმფრინავის ფრთა ქვემოდან ბრტყელია და ზემოდან მომრგვალებულია. როდესაც ძრავის მიერ წარმოქმნილი ბიძგი აიძულებს თვითმფრინავს წინსვლაში, ჰაერი იშლება და გადის ფრთა ორივე მხრიდან. ჰაერი უფრო სწრაფად მოძრაობს ფრთის მომრგვალებულ ზედაპირზე, ვიდრე ბრტყელი ფსკერის ქვეშ.

ზემოთ მოძრავი ჰაერი იშვიათდება, მისი წნევა მცირდება ფრთის ქვემოთ ჰაერის წნევაზე და ამის წყალობით ფრთა მაღლა აწევს. ამრიგად, ჰაერის არათანაბარი წნევა, რომელიც გამოწვეულია თვითმფრინავის ფრთების ფორმისგან, წარმოქმნის ძალას, რომელსაც ლიფტი ეწოდება. ამ ძალის წყალობით თვითმფრინავს შეუძლია ფრენა.

მოძრავი ჰაერის ძალა ასევე გამოიყენება თვითმფრინავის სამართავად. თვითმფრინავის მართვა ხდება საჰაერო ხომალდის ფრთებსა და კუდზე განლაგებული ალერონების გამოყენებით, ლიფტით (ანუ დაშვება ან ასვლა. თუ ისინი დაყენებულია კუთხით, ისინი შექმნიან დაბრკოლებას ჰაერის ნაკადისთვის. , შედეგად რატომ შემობრუნდება თვითმფრინავი ან შეცვლის ფრენის გზას.

იმისათვის, რომ დარჩეს ჰაერში, თვითმფრინავი მუდამ მოძრაობაში უნდა იყოს, მისმა ფრთებმა ჰაერში უნდა გაიჭრას აწევის შესაქმნელად. საჰაერო ხომალდის გასაკონტროლებლად ასევე აუცილებელია ჰაერის მოძრაობა.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თვითმფრინავს არ შეუძლია ფრენა, თუ არ არის ძრავები, რომლებიც ქმნიან ბიძგს. და იმისთვის, რომ მიწიდან აფრინდეს და ჰაერში ამაღლდეს, თვითმფრინავი ჯერ დიდი სიჩქარით უნდა იაროს მიწის გასწვრივ.

საკმაოდ უცნაურია იმის ყურება, თუ როგორ ადვილად ამოდის მრავალტონიანი მანქანა აეროდრომის ასაფრენი ბილიკიდან და შეუფერხებლად იძენს სიმაღლეს. როგორც ჩანს, ასეთი მძიმე სტრუქტურის ჰაერში აწევა შეუძლებელი ამოცანაა. მაგრამ, როგორც ვხედავთ, ეს ასე არ არის. რატომ არ ვარდება თვითმფრინავი და რატომ დაფრინავს?

ამ კითხვაზე პასუხი მდგომარეობს ფიზიკურ კანონებში, რომლებიც შესაძლებელს ხდის თვითმფრინავების ჰაერში აწევას. ისინი მართალია არა მხოლოდ პლანერებისა და მსუბუქი სპორტული თვითმფრინავებისთვის, არამედ მრავალტონიანი სატრანსპორტო თვითმფრინავებისთვისაც, რომლებსაც შეუძლიათ დამატებითი ტვირთის გადატანა. და საერთოდ, ფანტასტიკური ჩანს ვერტმფრენის ფრენა, რომელსაც შეუძლია არა მხოლოდ სწორი ხაზით გადაადგილება, არამედ ერთ ადგილზე ცურვაც.

თვითმფრინავის ფრენა შესაძლებელი გახდა ორი ძალის - ამწევისა და ძრავის ბიძგის ერთობლივი გამოყენების წყალობით. და თუ ყველაფერი მეტ-ნაკლებად ნათელია წევის ძალით, მაშინ ამწევი ძალით ყველაფერი გარკვეულწილად უფრო რთულია. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ყველანი კარგად ვიცნობთ ამ გამოთქმას, ყველას არ შეუძლია ამის ახსნა.

მაშ, რა არის ლიფტის გარეგნობის ბუნება?

მოდით, ყურადღებით დავაკვირდეთ თვითმფრინავის ფრთას, რომლის წყალობითაც მას შეუძლია ჰაერში დარჩენა. ქვემოდან იგი მთლიანად ბრტყელია, ზემოდან კი სფერული ფორმა აქვს, გარეთა ამოზნექილობით. თვითმფრინავის მოძრაობისას ჰაერის ნაკადები მშვიდად გადის ფრთის ქვედა ნაწილის ქვეშ ყოველგვარი ცვლილების გარეშე. მაგრამ ფრთების ზედა ზედაპირზე გადასასვლელად, ჰაერის ნაკადი უნდა იყოს შეკუმშული. შედეგად ვიღებთ გაწურული მილის ეფექტს, რომლითაც ჰაერი უნდა გაიაროს.

ფრთის სფერული ზედაპირის შემოვლას, ჰაერს უფრო მეტი დრო დასჭირდება, ვიდრე ქვედა, ბრტყელი ზედაპირის ქვეშ გავლისას. ამ მიზეზით, ის უფრო სწრაფად მოძრაობს ფრთაზე, რაც თავის მხრივ იწვევს წნევის განსხვავებას. ის გაცილებით დიდია ფრთის ქვეშ, ვიდრე ფრთის ზემოთ, რაც იწვევს აწევას. ამ შემთხვევაში მოქმედებს ბერნულის კანონი, რომელსაც თითოეული ჩვენგანი სკოლიდან იცნობს. ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ წნევის სხვაობა უფრო დიდი იქნება, რაც უფრო მაღალია ობიექტის სიჩქარე. ასე რომ, გამოდის, რომ აწევა შეიძლება მოხდეს მხოლოდ მაშინ, როდესაც თვითმფრინავი მოძრაობს. ის ზეწოლას ახდენს ფრთაზე, აიძულებს მას ამაღლდეს.

როდესაც თვითმფრინავი აჩქარებს ასაფრენ ბილიკზე, წნევის სხვაობა იზრდება, რაც იწვევს ამწევის წარმოქმნას. სიჩქარის მატებასთან ერთად ის თანდათან იზრდება, უტოლდება თვითმფრინავის მასას და როგორც კი გადააჭარბებს, აფრინდება. სიმაღლის ამაღლების შემდეგ პილოტები ამცირებენ სიჩქარეს, ამწე ძალას ადარებენ თვითმფრინავის წონას, რაც იწვევს მის ჰორიზონტალურ სიბრტყეში ფრენას.

იმისათვის, რომ თვითმფრინავი წინ წავიდეს, იგი აღჭურვილია ძლიერი ძრავები, რომლებიც ამოძრავებენ ჰაერის ნაკადს ფრთების მიმართულებით. მათი დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ დაარეგულიროთ ჰაერის ნაკადის ინტენსივობა და, შესაბამისად, წევის ძალა.

ფრენის სიმაღლე ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი საავიაციო პარამეტრია. კერძოდ, სიჩქარე და საწვავის მოხმარება დამოკიდებულია მასზე. ზოგჯერ ფრენის უსაფრთხოება დამოკიდებულია სიმაღლეზე. მაგალითად, პილოტებს უწევთ სიმაღლის შეცვლა, როდესაც ხდება ამინდის პირობების უეცარი ცვლილება, სქელი ნისლის, მკვრივი ღრუბლების, ძლიერი ჭექა-ქუხილის ფრონტის ან ტურბულენტური ზონის გამო.

როგორი უნდა იყოს ფრენის სიმაღლე?

თვითმფრინავის სიჩქარისგან განსხვავებით (სადაც რაც უფრო სწრაფია, მით უკეთესი), ფრენის სიმაღლე უნდა იყოს ოპტიმალური. უფრო მეტიც, თითოეულ ტიპის თვითმფრინავს აქვს საკუთარი. არავის მოუვა აზრად შეადაროს სიმაღლეები, რომლებზეც დაფრინავს, მაგალითად, სპორტული, სამგზავრო ან მრავალფუნქციური თვითმფრინავი. საბრძოლო თვითმფრინავი. და მაინც, აქაც არიან რეკორდსმენები.


პირველი ფრენის სიმაღლის რეკორდი იყო... სამი მეტრი. სწორედ ამ სიმაღლეზე 1903 წლის 17 დეკემბერს პირველად გაფრინდა ძმები ვილბურისა და ორვილ რაიტების Wright Flyer თვითმფრინავი. 74 წლის შემდეგ, 1977 წლის 31 აგვისტოს, საბჭოთა საცდელმა პილოტმა ალექსანდრე ფედოტოვმა დაამყარა მსოფლიო სიმაღლის რეკორდი 37650 მეტრზე MiG-25 გამანადგურებელში. დღემდე ის რჩება გამანადგურებლის ფრენის მაქსიმალურ სიმაღლედ.

რა სიმაღლეზე დაფრინავენ სამგზავრო თვითმფრინავები?

სამოქალაქო ავიახაზების თვითმფრინავები სამართლიანად წარმოადგენს თანამედროვე ავიაციის უდიდეს ჯგუფს. 2015 წლის მდგომარეობით, მსოფლიოში 21,6 ათასი მრავალადგილიანი თვითმფრინავი იყო, რომელთაგან მესამედი - 7,4 ათასი - იყო მსხვილი ფართოტანიანი სამგზავრო თვითმფრინავი.

ფრენის ოპტიმალური სიმაღლის (ფრენის დონის) განსაზღვრისას დისპეტჩერი ან ეკიპაჟის მეთაური ხელმძღვანელობს შემდეგით. მოგეხსენებათ, რაც უფრო მაღალია სიმაღლე, მით უფრო თხელია ჰაერი და მით უფრო ადვილია თვითმფრინავისთვის ფრენა – ასე რომ, აზრი აქვს მაღლა ასვლას. თუმცა, თვითმფრინავის ფრთებს სჭირდება მხარდაჭერა და უკიდურესად მაღალი სიმაღლე(მაგალითად, სტრატოსფეროში) აშკარად არ არის საკმარისი და მანქანა დაიწყებს "ჩავარდნას" და ძრავები გაჩერდება.


დასკვნა თავისთავად გვთავაზობს: მეთაური (და დღეს ბორტ კომპიუტერი) ირჩევს "ოქროს საშუალოს" - ხახუნის ძალისა და ამწევის ძალის იდეალურ თანაფარდობას. შედეგად, თითოეული ტიპის სამგზავრო თვითმფრინავები(ამინდიდან გამომდინარე, ტექნიკური მახასიათებლებიფრენის ხანგრძლივობა და მიმართულება) საკუთარი ოპტიმალური სიმაღლე.

რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები 10000 მეტრის სიმაღლეზე?

ზოგადად, ფრენის სიმაღლე სამოქალაქო თვითმფრინავიმერყეობს 10-დან 12 ათას მეტრამდე დასავლეთისკენ ფრენისას და 9-დან 11 ათას მეტრამდე აღმოსავლეთისკენ ფრენისას. 12 ათასი მეტრია მაქსიმალური სიმაღლეამისთვის სამგზავრო თვითმფრინავი, რომლის ზემოთ ძრავები ჟანგბადის ნაკლებობისგან იწყებენ "ჩახრჩობას". ამის გამო 10000 მეტრის სიმაღლე ყველაზე ოპტიმალურად ითვლება.


რა სიმაღლეზე დაფრინავენ მოიერიშე თვითმფრინავები?

მებრძოლების სიმაღლის კრიტერიუმები გარკვეულწილად განსხვავებულია, რაც აიხსნება მათი დანიშნულებით: დაკისრებული დავალების მიხედვით, საბრძოლო მოქმედებები უნდა ჩატარდეს სხვადასხვა სიმაღლეზე. თანამედროვე მებრძოლების ტექნიკური აღჭურვილობა მათ საშუალებას აძლევს იმოქმედონ რამდენიმე ათეული მეტრიდან ათეულ კილომეტრამდე დიაპაზონში.

თუმცა, მებრძოლებისთვის გადაჭარბებული სიმაღლეები ამ დღეებში "მოდიდანაა". და ამას აქვს ახსნა. თანამედროვე საჰაერო თავდაცვის სისტემებსა და ჰაერ-ჰაერ მოიერიშე რაკეტებს შეუძლიათ სამიზნეების განადგურება ნებისმიერ სიმაღლეზე. ამიტომ, მებრძოლისთვის მთავარი პრობლემაა მტრის ადრე გამოვლენა და განადგურება, თან შეუმჩნევლად დარჩენა. მე-5 თაობის გამანადგურებლის (სამსახურის ჭერი) ფრენის ოპტიმალური სიმაღლე 20000 მეტრია.

რატომ დაფრინავენ ჩიტები?

ფრინველის ფრთა შექმნილია იმისთვის, რომ შექმნას ძალა, რომელიც ეწინააღმდეგება მიზიდულობის ძალას. ჩიტის ფრთა ხომ არ არის ბრტყელი, როგორც დაფა, მაგრამ მოხრილი . ეს ნიშნავს, რომ ჰაერის ნაკადი, რომელიც მიედინება ფრთის გარშემო, უნდა გაიაროს უფრო გრძელი გზა ზედა მხარის გასწვრივ, ვიდრე ჩაზნექილი ქვედა მხარის გასწვრივ. იმისათვის, რომ ორივე ნაკადმა ერთდროულად მიაღწიოს ფრთის წვერს, ფრთის ზემოთ ჰაერის ნაკადი უფრო სწრაფად უნდა მოძრაობდეს, ვიდრე ფრთის ქვეშ. ამრიგად, ფრთაზე ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება და წნევა მცირდება.

ფრთის ქვეშ და ზემოთ წნევის სხვაობა ქმნის ამწევ ძალას, რომელიც მიმართულია ზემოთ და ეწინააღმდეგება მიზიდულობის ძალას.

ზოგისთვის ეს ახლა აქტუალურია, ზოგისთვის მნიშვნელოვანია მისი მოგვიანებით ყიდვა იაფი ავიაბილეთიონლაინ. თქვენ შეგიძლიათ ამის გაკეთება აქ! (დააწკაპუნეთ სურათზე!)

საიტზე შესვლით დააყენეთ მიმართულება, გამგზავრების (ჩამოსვლის) თარიღი, დააყენეთ ბილეთების რაოდენობა და კომპიუტერი ავტომატურად მოგცემთ ცხრილს ფრენებით ამ თარიღისთვის და მომავალი ფრენებისთვის, ვარიანტებისა და მათი ხარჯების შესახებ.
თუ ეს შესაძლებელია, თქვენ უნდა დაჯავშნოთ ბილეთი რაც შეიძლება ადრე და გამოისყიდოთ ის რაც შეიძლება სწრაფად, სანამ ჯავშანი ძალაშია. წინააღმდეგ შემთხვევაში, იაფი ბილეთები გაქრება. გაეცანით ყველა დეტალს პოპულარული მიმართულებებიუკრაინიდან შეგიძლიათ შეუკვეთოთ საჰაერო და სარკინიგზო ბილეთები ნებისმიერი ადგილიდან ნებისმიერ ადგილას, მითითებულ სურათზე გადასვლით - ვებგვერდზე http://711.ua/cheap-flights/.

თვითმფრინავები ძალიან რთული მოწყობილობებია, რომლებიც ზოგჯერ აშინებს უბრალო ადამიანებს, აეროდინამიკას უცნობ ადამიანებს.

თანამედროვე ავიახაზების მასა 400 ტონას აღწევს, მაგრამ ისინი მშვიდად ინარჩუნებენ ჰაერში, სწრაფად მოძრაობენ და შეუძლიათ უზარმაზარი დისტანციების გადალახვა.

რატომ დაფრინავს თვითმფრინავი?

რადგან მას, როგორც ჩიტს, აქვს ფრთა!

თუ ძრავი გაუმართავს, არა უშავს, თვითმფრინავი მეორეზე დაფრინავს. თუ ორივე ძრავა გაფუჭდა, ისტორიამ იცის შემთხვევები, როდესაც ასეთ ვითარებაშიც კი დაეშვნენ. Ჩარჩო? თვითმფრინავს არაფერი უშლის ხელს მუცელზე დაჯდომაში, ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოების გარკვეული ზომების დაცვის შემთხვევაში, ცეცხლიც კი არ გაუჩნდება. მაგრამ თვითმფრინავი ვერასოდეს იფრენს ფრთის გარეშე. რადგან ეს არის ის, რაც ქმნის ამაღლებას.

თვითმფრინავები განუწყვეტლივ „დარბიან“ ჰაერში თავიანთი ფრთებით, ჰაერის ნაკადის სიჩქარის ვექტორთან შედარებით მცირე კუთხით. ამ კუთხეს აეროდინამიკაში „შეტევის კუთხეს“ უწოდებენ. „შეტევის კუთხე“ არის ფრთის დახრის კუთხე უხილავი და აბსტრაქტული „ნაკადის სიჩქარის ვექტორთან“. (იხილეთ სურათი 1)

მეცნიერება ამბობს, რომ თვითმფრინავი დაფრინავს იმიტომ ფრთის ქვედა ზედაპირზე იქმნება გაზრდილი წნევის ზონა, რის გამოც ფრთაზე ჩნდება აეროდინამიკური ძალა, მიმართული ფრთის პერპენდიკულარულად ზემოთ.ფრენის პროცესის გაგების მოხერხებულობისთვის ეს ძალა ვექტორული ალგებრის წესების მიხედვით იშლება ორ კომპონენტად: აეროდინამიკური წევის ძალა X.

(იგი მიმართულია ჰაერის ნაკადის გასწვრივ) და ამწევის ძალა Y (ჰაერის სიჩქარის ვექტორზე პერპენდიკულარული). (იხ. სურათი 2)

თვითმფრინავის შექმნისას დიდი ყურადღება ეთმობა ფრთას, რადგან ფრენების უსაფრთხოება მასზე იქნება დამოკიდებული. ფანჯრიდან გახედვისას მგზავრი ამჩნევს, რომ ის იხრება და გატეხვას აპირებს. არ შეგეშინდეთ, მას შეუძლია გაუძლოს უზარმაზარ დატვირთვას.

ფრენისას და ადგილზე თვითმფრინავის ფრთა არის „სუფთა“; მას აქვს მინიმალური ჰაერის წინააღმდეგობა და საკმარისი ამწე, რათა თვითმფრინავი შეინარჩუნოს სიმაღლეზე მაღალი სიჩქარით ფრენისას.

მაგრამ როცა აფრენის ან დაფრენის დრო დადგება, თვითმფრინავმა უნდა იფრინოს რაც შეიძლება ნელა, რათა ერთ მხარეს ლიფტი არ გაქრეს, მეორეზე კი ბორბლებმა გაუძლოს მიწასთან შეხებას. ამის მისაღწევად, ფრთის ფართობი იზრდება: ფლაპები(თვითმფრინავი უკანა მხარეს) და slats(ფრთის წინა მხარეს).

თუ საჭიროა სიჩქარის კიდევ უფრო შემცირება, მაშინ ფრთის ზედა ნაწილში ისინი იხსნება სპოილერები,რომლებიც საჰაერო მუხრუჭის როლს ასრულებენ და ამცირებენ აწევას.

თვითმფრინავი მხეცი მხეცივით ხდება, ნელა უახლოვდება მიწას.

ერთად: ფლაპები, სლატები და სპოილერები- მოუწოდა ფრთის მექანიზაციას. პილოტები მექანიზაციას ხელით ათავისუფლებენ კაბინიდან აფრენამდე ან დაფრენამდე.

ეს პროცესი ჩვეულებრივ მოიცავს ჰიდრავლიკურ სისტემას (ნაკლებად ხშირად ელექტროს). მექანიზმი გამოიყურება ძალიან საინტერესო და ამავე დროს ძალიან საიმედოა.

ფრთაზე არის საჭეები (საავიაციო ალერონებში), გემების მსგავსი (ტყუილად არ არის, რომ თვითმფრინავს თვითმფრინავი ჰქვია), რომლებიც გადახრილობენ, იხრებიან თვითმფრინავს სასურველი მიმართულებით. ისინი ჩვეულებრივ იხრება სინქრონულად მარცხენა და მარჯვენა მხარეს.

ასევე ფრთაზე არის საავიაციო ნათურები , რომლებიც შექმნილია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ გვერდიდან (მიწიდან ან სხვა თვითმფრინავიდან) ყოველთვის ჩანს, თუ რომელი მიმართულებით დაფრინავს თვითმფრინავი. ფაქტია, რომ წითელი ყოველთვის არის მარცხნივ, ხოლო მწვანე მარჯვნივ. ზოგჯერ მათ გვერდით ათავსებენ თეთრ „მოციმციმე შუქებს“, რომლებიც ღამით ძალიან ჩანს.

თვითმფრინავის მახასიათებლების უმეტესობა პირდაპირ დამოკიდებულია ფრთაზე, მის აეროდინამიკურ ხარისხზე და სხვა პარამეტრებზე. საწვავის ავზები განლაგებულია ფრთის შიგნით (შესაავსებელი საწვავის მაქსიმალური მოცულობა დამოკიდებულია ფრთის ზომაზე), ელექტრო გამათბობლები დამონტაჟებულია წინა კიდეზე ისე, რომ წვიმის დროს იქ ყინული არ დაგროვდეს, სადესანტო მოწყობილობაა. მიმაგრებულია ფესვის ნაწილზე...

თვითმფრინავის სიჩქარე მიღწეულია ელექტროსადგურის ან ტურბინის გამოყენებით. ელექტროსადგურის წყალობით, რომელიც ქმნის წევის ძალას, თვითმფრინავს შეუძლია გადალახოს ჰაერის წინააღმდეგობა.

თვითმფრინავები დაფრინავენ ფიზიკის კანონების მიხედვით

აეროდინამიკა, როგორც მეცნიერება ეფუძნება ნიკოლაი ეგოროვიჩ ჟუკოვსკის თეორემა,გამოჩენილი რუსი მეცნიერი, აეროდინამიკის ფუძემდებელი, რომელიც ჩამოყალიბდა უკან 1904 წელს. ერთი წლის შემდეგ, 1905 წლის ნოემბერში, ჟუკოვსკიმ გამოაქვეყნა თავისი თეორია თვითმფრინავის ფრთის ამწევი ძალის შექმნის შესახებ მათემატიკური საზოგადოების შეხვედრაზე.

რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები ასე მაღლა?

ფრენის სიმაღლე თანამედროვე რეაქტიული თვითმფრინავიშიგნით არის ზღვის დონიდან 5000-დან 10000 მეტრამდე. ეს შეიძლება აიხსნას ძალიან მარტივად: ასეთ სიმაღლეზე ჰაერის სიმკვრივე გაცილებით დაბალია და, შესაბამისად, ჰაერის წინააღმდეგობა უფრო დაბალია. თვითმფრინავები დაფრინავენ დიდ სიმაღლეზე, რადგან 10 კილომეტრის სიმაღლეზე ფრენისას თვითმფრინავი 80%-ით ნაკლებ საწვავს მოიხმარს, ვიდრე ერთი კილომეტრის სიმაღლეზე ფრენისას.

თუმცა, რატომ არ დაფრინავენ ისინი უფრო მაღლა, ატმოსფეროს ზედა ფენებში, სადაც ჰაერის სიმკვრივე კიდევ უფრო ნაკლებია?

ფაქტია, რომ თვითმფრინავის ძრავის მიერ საჭირო ბიძგის შექმნა საჭიროა გარკვეული მინიმალური ჰაერის მიწოდება. ამიტომ, ყველა თვითმფრინავს აქვს ფრენის მაქსიმალური უსაფრთხო სიმაღლე, რომელსაც ასევე უწოდებენ "მომსახურების ჭერს". მაგალითად, ტუ-154 თვითმფრინავის მომსახურების ჭერი დაახლოებით 12100 მეტრია.

ალბათ არ არსებობს ადამიანი, ვინც თვითმფრინავის ფრენის ყურებისას არ დაინტერესებულა: "როგორ აკეთებს ამას?"

ხალხი ყოველთვის ოცნებობდა ფრენაზე. იკარუსი შეიძლება ჩაითვალოს პირველ აერონავტად, რომელმაც ფრთების დახმარებით აფრენა სცადა. შემდეგ, ათასწლეულების განმავლობაში, მას ბევრი მიმდევარი ჰყავდა, მაგრამ ნამდვილი წარმატება ძმებს რაიტებს ერგო. ისინი ითვლებიან თვითმფრინავის გამომგონებლებად.

ადგილზე უზარმაზარი სამგზავრო თვითმფრინავების დანახვა, ორსართულიანი ბოინგებიმაგალითად, სრულიად შეუძლებელია იმის გაგება, თუ როგორ ამოდის ჰაერში ეს მრავალტონიანი ლითონის კოლოსი, ეს ასე არაბუნებრივი ჩანს. უფრო მეტიც, ადამიანებიც კი, რომლებიც მთელი ცხოვრება მუშაობდნენ ავიაციასთან დაკავშირებულ ინდუსტრიებში და, რა თქმა უნდა, იციან აერონავტიკის თეორია, ზოგჯერ გულწრფელად აღიარებენ, რომ მათ არ ესმით, როგორ დაფრინავენ თვითმფრინავები. მაგრამ ჩვენ მაინც შევეცდებით ამის გარკვევას.

თვითმფრინავი ჰაერში რჩება მასზე მოქმედი „ამწევი ძალის“ წყალობით, რომელიც წარმოიქმნება მხოლოდ ფრთებზე ან ფიუზელაჟზე დამაგრებული ძრავების მოძრაობისას.

  • რეაქტიული ძრავები უკან აგდებენ ნავთის ან სხვა წვის პროდუქტების ნაკადს საავიაციო საწვავი, უბიძგებს თვითმფრინავს წინ.
  • პროპელერის ძრავის პირები თითქოს ჰაერშია დაჭედილი და თვითმფრინავსაც თან აზიდავს.

ამწევი ძალა

აწევა ხდება მაშინ, როდესაც შემომავალი ჰაერი მიედინება ფრთის გარშემო. ფრთის განყოფილების განსაკუთრებული ფორმის გამო, ფრთის ზემოთ ნაკადის ნაწილს აქვს უფრო მაღალი სიჩქარე, ვიდრე ფრთის ქვეშ მყოფი დინება. ეს იმიტომ ხდება, რომ ფრთის ზედა ზედაპირი ამოზნექილია, განსხვავებით ბრტყელი ქვედა ზედაპირისგან. შედეგად, ფრთის ირგვლივ ზემოდან შემოდინებულმა ჰაერმა უნდა გაიაროს უფრო დიდი მანძილი და, შესაბამისად, უფრო მაღალი სიჩქარით. და რაც უფრო მაღალია დინების სიჩქარე, მით უფრო დაბალია წნევა მასში და პირიქით. რაც უფრო დაბალია სიჩქარე, მით მეტია წნევა.

1838 წელს, როდესაც აეროდინამიკა, როგორც ასეთი, ჯერ კიდევ არ არსებობდა, შვეიცარიელმა ფიზიკოსმა დანიელ ბერნულმა აღწერა ეს ფენომენი და ჩამოაყალიბა კანონი მის სახელზე. თუმცა ბერნულმა აღწერა სითხის ნაკადების ნაკადი, მაგრამ ავიაციის გაჩენითა და განვითარებასთან ერთად მისი აღმოჩენა უფრო ხელსაყრელ დროს ვერ მოხდებოდა. ფრთის ქვეშ წნევა აღემატება წნევას ზემოთ და უბიძგებს ფრთას და მასთან ერთად თვითმფრინავს ზემოთ.

ამწევის კიდევ ერთი კომპონენტია ეგრეთ წოდებული „შეტევის კუთხე“. ფრთა განლაგებულია შემომავალი ჰაერის ნაკადის მწვავე კუთხით, რის გამოც ფრთის ქვეშ წნევა უფრო მაღალია, ვიდრე ზემოთ.

რამდენად სწრაფად დაფრინავენ თვითმფრინავები?

ამწევის შესაქმნელად საჭიროა გარკვეული და საკმაოდ მაღალი სიჩქარე. არის მინიმალური სიჩქარე, რომელიც აუცილებელია მიწიდან ასასვლელად, მაქსიმალური სიჩქარე და საკრუიზო სიჩქარე, რომლითაც თვითმფრინავი დაფრინავს მარშრუტის უმეტეს ნაწილს, ეს არის მაქსიმუმის დაახლოებით 80%. თანამედროვე სამგზავრო თვითმფრინავების საკრუიზო სიჩქარე საათში 850-950 კმ-ია.

ასევე არსებობს სახმელეთო სიჩქარის კონცეფცია, რომელიც შედგება თვითმფრინავის საკუთარი სიჩქარისა და ჰაერის დინების სიჩქარისგან, რომელიც მან უნდა გადალახოს. სწორედ ამის საფუძველზე ითვლება ფრენის ხანგრძლივობა.

აფრენისთვის საჭირო სიჩქარე დამოკიდებულია თვითმფრინავის წონაზე და თანამედროვეზე სამგზავრო გემებიმერყეობს 180-დან 280 კმ-მდე საათში. დაშვება ხორციელდება დაახლოებით იგივე სიჩქარით.

სიმაღლე

ფრენის სიმაღლე ასევე არ არის არჩეული თვითნებურად, მაგრამ განისაზღვრება მრავალი ფაქტორით, საწვავის ეკონომიით და უსაფრთხოების მოსაზრებებით.

დედამიწის ზედაპირის მახლობლად ჰაერი უფრო მკვრივია და, შესაბამისად, მას აქვს უფრო დიდი წინააღმდეგობა მოძრაობის მიმართ, რაც იწვევს საწვავის მოხმარებას. სიმაღლის მატებასთან ერთად ჰაერი უფრო იშვიათი ხდება და წინააღმდეგობა მცირდება. ფრენისთვის ოპტიმალურ სიმაღლედ ითვლება დაახლოებით 10000 მეტრი. საწვავის მოხმარება მინიმალურია.

მაღალ სიმაღლეზე ფრენის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი უპირატესობაა ფრინველების არარსებობა, რომელთა შეჯახებამ არაერთხელ გამოიწვია კატასტროფები.

ასვლა 12000-13000 მეტრზე მაღლა სამოქალაქო თვითმფრინავიმათ არ შეუძლიათ, რადგან ძალიან ბევრი ვაკუუმი ხელს უშლის ძრავების ნორმალურ მუშაობას.

თვითმფრინავის კონტროლი

თვითმფრინავი კონტროლდება ძრავის ბიძგის გაზრდით ან შემცირებით. ამ შემთხვევაში, სიჩქარე იცვლება, შესაბამისად, აწევის ძალა და ფრენის სიმაღლე. სიმაღლის შეცვლისა და შემობრუნების პროცესების უფრო ზუსტი კონტროლისთვის გამოიყენება ფრთების მექანიზაციის მოწყობილობები და საჭეები, რომლებიც მდებარეობს კუდის ბლოკზე.

აფრენა და დაშვება

იმისთვის, რომ ამწე საკმარისი გახდეს თვითმფრინავის მიწიდან ასაწევად, მან უნდა განავითაროს საკმარისი სიჩქარე. სწორედ ამისთვის გამოიყენება ასაფრენი ბილიკები. მძიმე სამგზავრო ან სატრანსპორტო თვითმფრინავს სჭირდება გრძელი ასაფრენი ბილიკები, 3-4 კილომეტრის სიგრძის.

ზოლების მდგომარეობა ყურადღებით აკვირდება აეროდრომის მომსახურება, მათ შესანიშნავად სუფთა მდგომარეობაში შენარჩუნება, ვინაიდან ძრავში შემავალმა უცხო ობიექტებმა შეიძლება გამოიწვიოს ავარია, ხოლო თოვლი და ყინული ასაფრენ ბილიკზე დიდ საფრთხეს წარმოადგენს აფრენისა და დაფრენისას.

როდესაც თვითმფრინავი აფრინდება, დგება მომენტი, რის შემდეგაც აფრენის გაუქმება აღარ არის შესაძლებელი, რადგან სიჩქარე იმდენად მაღალი ხდება, რომ თვითმფრინავი ასაფრენ ბილიკზე გაჩერებას ვეღარ შეძლებს. ამას ეწოდება "გადაწყვეტილების მიღების სიჩქარე".

დაშვება არის ფრენის ძალიან კრიტიკული მომენტი, პილოტები თანდათან ანელებენ ტემპს, რის შედეგადაც მცირდება ლიფტი და თვითმფრინავი ეშვება. მიწამდე, სიჩქარე უკვე იმდენად დაბალია, რომ ფრთებზე გაშლილია ფარდები, რაც ოდნავ ზრდის ამწეობას და საშუალებას აძლევს თვითმფრინავს რბილად დაეშვას.

ამრიგად, რაც არ უნდა უცნაურად მოგეჩვენოთ, თვითმფრინავები დაფრინავენ და ფიზიკის კანონების მკაცრად დაცვით.