Так как всякое действие всегда встречает равное по величине и противоположно направ­ленное противодействие (третий закон Ньюто­на), то подъемная сила У будет равна силе Р, приложена к крылу самолета и направлена вверх: Y=-Р.

Величина подъемной силы зависит от массы

ежесекундно отбрасываемого воздуха m/t, а

она в свою очередь зависит от плотности возду­ха r, скорости полета v и площади крыла S; вертикальная скорость воздуха v2-v1 за­висит от угла атаки крыла и скорости полета. Тогда величину подъемной силы можно выра­зить формулой:

Y=Cy(rv2 /2)S,

где Су — коэффициент, который зависит от формы крыла и угла атаки.

Итак, подъемную силу можно создавать довольно просто, но для этого обязательно нужно, чтобы крыло в воздухе двигалось. Решается это по-разному: птицы, например, машут крыльями; планеры используют сни­жение — сопротивление воздуха преодолевает­ся силой тяжести. Самолету же нужен спе­циальный двигатель. Но, может быть, выгоднее повернуть этот двигатель так, чтобы его тяга компенсировала и тяжесть аппарата? В этом нет необходимости, так как подъемная сила крыла во много раз больше сопротивления воздуха. Отношение получаемой подъемной силы к со­противлению называется аэродинами­ческим качеством. В настоящее время для дозвуковых самолетов это отношение достигает 25, а для сверхзвуковых — 7.

Развитие авиации во мно­гом зависит от открытий и изо­бретений в различных областях науки и техники, и в первую очередь от развития науки об обтекании тел газом — аэро­динамики. Начала этой науки заложены исследования­ми русских ученых Н. Е. Жу­ковского, С. А. Чаплыгина, С. А. Христиановича, немецких ученых Р. Прандтля, Т. Кар­мана и др. Кроме того, большую роль в развитии авиации играют: наука о механике полета, мате­риаловедение, изобретения в промышленности, строящей дви­гатели, и в приборостроении.

Детская энциклопедия. Том 3. Вещество и энергия. Страница 67.

Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

«ЗВУКОВОЙ БАРЬЕР» И «ТЕПЛОВОЙ БАРЬЕР»

В 50-х годах самолеты преодолели «звуко­вой барьер» — их скорость стала больше ско­рости звука, т. е. больше 1200 км/час, или 340 м/сек (на большой высоте, где температура ниже, скорость звука уменьшается). Преодо­леть этот барьер было нелегко.

Когда какое-нибудь тело, например крыло самолета, движется, в воздушной среде возни­кают возмущения в виде волн сжатия и разрежения (рис. 4). Они «подготовляют» воздух к обтеканию крыла: частицы воздуха приобретают скорость и «расступаются» еще до того, как их достигнет передняя кромка крыла. Но так будет лишь в том случае, если скорость движения крыла меньше скорости звука, с которой распространяются возмуще­ния. Только при этом условии возмущения смо­гут обогнать крыло и «подготовить» воздух к «встрече» с ним. В результате воздух плавно обтекает крыло.

Если же крыло двигается быстрее, чем звук, то возмущения уже не обгоняют крыло и не подготавливают воздух к «встрече». Мало того, распространяясь во все стороны в неподвижном воздухе, эти возмущения будут накоплять­ся, сжимая воздух, как это показано на рисунке, вдоль двух линий, которые называются ударными волнами. Обтекание кры­ла уже не будет плавным. Это создает дополни­тельное, так называемое волновое сопротивле­ние. (Когда самолет пролетает со сверхзвуко-

Рис. 4. При дозвуковой скорости возмущения в воздухе обгоняют крыло. При сверхзвуковой скорости эти возмущения сосредоточиваются на двух линиях,

образуя ударную волну.

67