Bigggggy
Legend of Zelda
- 9/7/09
- 1,062
- 10
If God had intended us to fly, He would have given us wings.
Bản chất của cánh máy bay là một Airfoil/Aerofoil. Airfoil là là tên gọi của một hình dạng (như hình tròn hay vuông), khi di chuyển trong không khí airfoil tạo ra lực nâng (lift) làm cho máy bay bay được.
Leading edge: Phần đầu
Trailing edge: đuôi
Chord line: đường nối từ leading edge đến trailing edge.
Camber line: Đường chạy dọc theo airfoil và chia nó thành 2 phần đều nhau. Dùng để xác định độ dày của airfoil.
Relative wind: luồng không khí đi qua airfoil khi mà airfoil di chuyển trong không khí (The wind felt by the airfoil as it moving through the air)
Angle of attack (góc tấn): góc tạo bới chord line của airfoil và relative wind.
Nhờ vào lực đẩy (thrust) từ động cơ, airfoil di chuyển trong không khí và từ đó tạo ra lực nâng. Ở máy bay cánh quạt, lưỡi cánh quạt cũng là một airfoil.
Lift được tạo ra như thế nào?
Lift được tạo ra nhờ vào sự khác biệt giữa áp suất không khí của mặt trên và mặt dưới của 1 airfoil.
Theo nguyên lí Bernoulli thì khi tốc độ của chất tăng thì áp suất và nhiệt độ sẽ giảm. Ngược lại, nếu tốc độ của chất giảm thì áp suất và nhiệt độ sẽ tăng. Các phân tử trong không khí di chuyển qua bề mặt trên của airfoil với tốc độ nhanh hơn các phân tử di chuyển qua bề mặt dưới, nhờ đó tạo ra sự khác biệt về áp suất. Do bề mặt trên có áp suất thấp hơn nên các phân tử trong không khí có xu hướng di chuyển về khu vực có áp suất thấp hơn và từ đó tạo ra lift.
Trên một máy bay luôn luôn có 4 lực tác động lên là: Lift, Weight, Thrust và Drag. Khi máy bay ở trạng thái cân bằng (Straight and level flight) thì Lift = Weight và Thrust = Drag.
Lift: là lực nâng được tạo ra khi cánh máy bay di chuyển qua không khí.
Weight: là lực tạo ra bởi trọng lực tác động lên khối lượng máy bay (Trọng lực có giá trị mặc định là 1G).
Drag là lực cản tạo ra bởi lift (induced drag) và những bộ phận không tạo ra lift (parasite drag).
_Lift induced drag là lực cản được tạo ra trong quá trình sinh ra lift do sự thay đổi của các luồng không khí di chuyển xung quanh airfoil.
_Parasite drag là lực cản tạo ra bởi các bộ phận không tạo ra lift của máy bay. Parasite drag là 1 tổng hợp lực của nhiều lực nhỏ như Form drag (lực cản hình thành do hình dạng máy bay), Skin Friction Drag (lực cản do ma sát với không khí), ... Các bộ phận không tạo ra lift như ăng ten, rocket, đinh tán cũng góp phần vào parasite drag.
Wingtip vortices/Wake Turbulence: là những luồng khí xoắn ốc tạo ra khi không khí di chuyển từ bề mặt áp suất thấp lên bề mặt áp suất cao của cánh máy bay.
Khi lift tạo ra càng lớn thì lực của wingtip vortex càng mạnh. Độ rơi của luồng xoắn ốc này thường là 500fpm~152m/s.
Ground effect: Khi máy bay ở gần mặt đất, mặt đất ngăn chặn sự hình thành của wingtip vortices và giảm lực của induced drag, tạo ra một cảm giác nổi. (When the airplane is less than half a wingspan above the ground, the interference of the ground creates the gound effect. Ground effect decrease induced drag and increase lift of the wing).
Làm thế nào để tăng lực nâng của máy bay?
Có 2 cách để tăng lực nâng của cánh máy bay là tăng lực đẩy (Thrust) hoặc tăng góc tấn (Angle of attack) hoặc kết hợp cả 2. Khi cất cánh hoặc muốn máy bay leo lên cao, phi công sẽ sử dụng 100% throttle power và hướng mũi máy bay lên.
Ngoài ra còn một số thay đổi có thể làm tăng lift cho máy bay:
_Angle of incident: góc tạo bởi chord line của airfold và longditudinal axis của máy bay, độ lớn của góc này tùy thuộc vào thiết kế của máy bay.
_Hình dạng và độ dày của airfoil: tùy thuộc vào thiết kế máy bay.
_Flaps (cánh tà): Theo quan niệm của nhiều người, flaps làm thay đổi hình dạng của cánh máy bay. Thực tế thì flaps thay đổi vị trí của chord line (đường nối leading và trailing edge của airfoil) giúp tạo ra góc tấn cao hơn mà không cần phải hướng mũi máy bay cao hơn.
_Leading edge slat: Cũng như flaps, leading edge slats có tác dụng thay đổi vị trí chord line của cánh máy bay mà không cần phải hướng mũi máy bay lên.
Thế nào là stall?
Khi góc tấn vượt quá một giới hạn nhất định, luồng không khí di chuyển từ mặt dưới lên mặt trên của cánh bị tác động. Khi stall tức là máy bay đã mất toàn bộ lift cần thiết để giữ máy bay trên không trung
Thông thường airfoil luôn stall ở góc 18-20 độ (critical angle of attack).
- - - Updated - - -
Chỉnh sửa cuối:
