Преди време всички смели изобретатели имаха възможността да се включат в състезанието за най-креативна самоделна летателна машина – Red Bull FLUGTAG. Надпреварата предизвика всички луди глави с гениални идеи за летене да проектират и построят апарат, който да може да полети, задвижван единствено от силата на пилота и мускулите на поддържащия го отбор.
Желанието за летене на човека е изконно и не може да бъде ограничено. Така че ако изобретателят във вас продължава да дреме – разбудете го! Като за начало – ето някои основни насоки за това какво кара обикновените неща да хвърчат и основните аеродинамични правила, с които да се съобразите, ако искате да разперите крила.
Сили за летене
Безмоторните летателни апарати са много специални машини за летене. Усещането по време на полет с такъв апарат е това, което се доближава най-много до полета на птицата. Преди обаче да се хвърлим в начинанието да си създадем собствена летателна машина, трябва да разберем кои са основните сили, които карат едно нещо да се издигне във въздуха и да остане там поне за известно време.
Сговорна дружина машина за летене повдига
Не е трудно да се досетим, че основната пречка, която стои пред всяко тяло в стремежа му да остане във въздуха, е гравитацията. Тя е първата сила, с която хвърчащите неща трябва да се преборят, ако не искат да се завърнат скоропостижно на земята.
Силата, която директно се противопоставя на гравитацията, се нарича подемна сила. Тя действа перпендикулярно на посоката на движение и единственият начин да се „задейства” е именно като се създаде движение на тялото. Затова преди да си построим машината, трябва да се съберем със сговорна дружина, която да ни обещае, че ще ни избута до момента, в който започнем да се движим заедно с летящото си постижение (също както сами изтласкваме хартиеното самолетче, когато искаме да го задвижим).
Подемната сила обаче трябва да продължи да съществува и когато вече сме се отделили от земята. Има три основни фактора, които се грижат за това тя да си стои на мястото: повърхност на крилото, форма и атакуващ ръб (ъгъл на атака).
Повърхност, форма, атакуващ ръб
Най-просто казано, повърхността на крилото определя колко голямо количество въздух ще се „удря” в него и съответно ще създава подемна сила – колкото по-голяма е повърхността на крилото, толкова повече въздух ще има досег с него.
За да се генерира подемна сила, формата на крилото трябва да е такава, че въздухът, който минава под крилото да създава по-голямо налягане от онзи, който минава над крилото. Това се случва, когато въздухът, минаващ под крилото, се движи по-бавно от онзи, плъзгащ се отгоре. За да бъде въздухът „принуден” да се движи по-бързо, горната повърхност на крилото трябва да бъде с по-голяма площ от долната.
От атакуващия ъгъл (заключен между атакуващия ръб и въздушния поток, минаващ под крилото) зависи какъв ще бъде размерът на подемната сила. Колкото по-голям е ъгълът на атака, толкова повече въздух ще „удря” крилото отдолу и ще образува по-голяма подемна сила. Ако ъгълът на атака стане прекалено голям обаче, крилото ще бъде издухано на обратно и летателният ни апарат ще се разбие прекалено скоро.
Подемна сила + тегло
Подемната сила е чудесна сила и изглежда, че щом я имаме, няма причина, която да ни накара да не полетим. Най-големият враг на подемната сила обаче е теглото – колкото по-тежко е летателното ни чудо, толкова по-голяма подемна сила ще му е нужна, за да се отдели от земята и да остане във въздуха.
Подемната сила и теглото са сили, които действат перпендикулярно на посоката на движение. Те са взаимносвързани и зависещи една от друга. Има още две сили обаче, които влияят на телата, които се опитват да летят – съпротивление и тяга. И двете сили действат в равнината, в която обектът лети, но когато става въпрос за безмоторни машини едната не съществува.
Ако сте решили, че гардеробът на баба ви ще изглежда много добре, измайсторен като летяща машина, по-добре помислете дали да не го замените с някой по-съвременен, по-малко качествен (според баба) и шперплатов дрешник. Естествено, ние с удоволствие бихме наблюдавали как се отделяте от земята с нещо, което тежи половин тон, но имате ли представа колко трябва да са големи крилата му?
