KAKO AVION LETI

- OSNOVNI PRINCIPI LETENJA

Osnovni zakoni koji čine da jedan avion poleti mogu se primijeniti na sve avione, počevši od leteće mašine braće Wright pa sve do Konkorda, te zapravo i nije teško razumjeti kako i zašto avion i lete.

Aerodinamicke sile

Četiri aerodinamičke sile djeluju na avion u letu a to su: uzgon, vučna sila, vazdušni otpor i gravitacija (ili težina).

Jednostavnije rečeno, vučna sila je snaga aviona (sila koja djeluje prema naprijed), vazdušni otpor je otpor vazduha (sila koja djeluje prema nazad), uzgon je sila koja djeluje prema gore i gravitacija je sila koja djeluje prema dolje.

Dakle, da bi avioni mogli letjeti, vučna sila (snaga motora) mora biti veća od vazdušnog otpora, a uzgon mora biti jači od gravitacije (kao što možete vidjeti, vučna sila se suprotstavlja vazdušnom otporu, dok se uzgon suprotstavlja gravitaciji).

Ovo se svakako dešava kada avion polijeće ili se uspinje. Međutim, kada je u letu, suprotstavljene sile se izjednaće.
Pri spuštanju gravitacija premašuje uzgon, a da bi avion usporio, vučna sila mora premašiti vazdušni otpor.
Slika koju možete vidjeti ispod, prikazuje kako ove 4 sile djeluju na avion u letu:

vučnu silu proizvodi motor aviona (propelerski ili mlazni), gravitacija je prirodna sila koja djeluje na avion, a vazdušni otpor je uobičajeno trenje, koje nastaje uslijed kretanja aviona kroz molekule vazduha.
Vučna sila je također reakcija na uzgon, a taj uzgon mora biti proizveden od strane aviona u letu. Tu funkciju obavlja krilo aviona.

Tipični presjek krila će pokazati da je gornja površina zakrivljenija od donje površine - profil ovog oblika naziva se "aerotijelo".

Tokom leta vazduh prirodno prolazi iznad i ispod krila. Vazduh koji prelazi preko gornje površine krila ubrzava brže od vazduha koji prolazi ispod, što za rezultat ima niži vazdušni pritisak iznad krila nego ispod.

Pored toga, vazduh koji prolazi ispod krila biva potisnut nadolje. Ovo izaziva suprotnu silu orijentiranu prema gore (Treci Njutnov zakon o silama akcije i reakcije) koja djeluje na donju stranu krila.

Ovaj potisak nagore, kombiniran sa nižim vazdušnim pritiskom iznad krila, proizvodi uzgon neophodan za pridržavanje aviona dok je u letu.

Što se krilo brže kreće kroz vazduh, sva djelovanja se pojačavaju i proizvodi se jaći uzgon.
Međutim, direktna reakcija na uzgon je vučna sila koja također raste sa brzinom aviona. Stoga je potrebno da aerotijela (uzgonske površine) budu dizajnirana tako da pojačavaju uzgon a smanjuju vučnu silu, što im omogućava efikasno djelovanje.

Još jedan bitan faktor stvaranja uzgona je napadni ugao - to je ugao pod kojim se nalazi krilo u odnosu na horizontalnu vazdušnu struju.
Kako se napadni ugao povečava, stvara se veči uzgon ali samo do trenutka kada se prekine strujanje vazduha preko krila, tako da se stvaranje uzgona ne može zadržati. Kada se ovo desi, iznenadni gubitak uzgona će rezultirati ulaskom aviona u stanje zatajenja, u kojem težina aviona više ne može biti podržana.

Upravliačke površine

Upravljačke površine su neophodne kako bi se moglo upravljati avionom.
Četiri osnovne površine su: krilca, kormilo dubine (elevator), kormilo pravca i zakrilca; kao što je prikazano ispod.

Da bi razumjeli kako svaka od njih djeluje na avion, zamislite 3 linije (ose- plave isprekidane linije na slici iznad) koje prolaze kroz avion. Jedna prolazi kroz centar trupa aviona od nosa do repa (uzdužna osa), druga ide od jednog boka ka drugom (poprečna osa) i treća ide vertikalno (vertikalna osa). Sve tri ose prolaze kroz centar gravitacije koji se otprilike nalazi u centru pilotske kabine za avion na slici.

Avion će rotirati oko svake od osa kada pilot pokrene bilo koju upravljacku površinu. U tabeli ispod, predstavljene su odgovarajuce radnje:

Radnja	Osa	Upravljačka površina
Okretanje	Uzdužna	Krilca
Nagib	Poprečna	Elevatori
Skretanje	Vertikalna	Kormilo pravca

U narednim odlomcima objašnjeno je kako svaka od upravljačkih površina djeluje na avion.

Smještena blizu vrhova krila - na izlaznoj ivici krila, krilca kontroliraju okretanje aviona. Krilca se pomjeraju istovremeno, ali u suprotnim smjerovima, tako da kad se lijevo krilce pomjeri gore, desno se pomjera dolje i obratno.
Ovo pomjeranje uzrokuje lagano smanjenje uzgona na vrhu krila sa krilcem koje se pomjera nagore, dok na suprotnom vrhu krila dolazi do laganog povečanja uzgona. Zbog ove lagane promjene u uzgonu na svakom od vrhova krila, avion je prisiljen da se okrene u odgovarajućem smjeru, tj. kada pilot pomjeri palicu ulijevo, lijevo krilce ćce se podići i avion će se okrenuti ulijevo.
Krilcima se upravlja pokretanje upravljačke palice ili "dvokrake poluge" lijevo-desno.

Kormilo pravca je smješteno na zadnjoj ivici stabilizatora ili aerodinamickog peraja, i njime se upravlja pomoću 2 pedale ispod pilotovih nogu.
Kada pilot pritisne lijevu pedalu- kormilo pravca se pomjeri ulijevo, uslijed čega i avion skreće ulijevo, zbog toga što vazduh koji prelazi preko stabilizatora i kormila pravca sada pravi veči pritisak na lijevu stranu kormila pravca nego na desnu.

Elevatori su smješteni na horizontalnom stabilizatoru.
Poput krilaca, oni izazivaju promjenu uzgona kada ih se pokrene. Pokretanje elevatora nagore (povlačenje palice unazad) čini da avion podigne nos i počne sa uspinjanjem, dok uslijed njihovog spuštanja (guranjem palice prema naprijed) dolazi do spuštanja nosa i poniranja aviona.
Elevatori su direktno povezani jedan s drugim, te djeluju usklađeno za razliku od krilaca.

Zakrilca su smještena na izlaznoj ivici svakog krila, između trupa i krilaca, te se pri upotrebi ispružaju od krila prema van i prema dolje. Namjena zakrilaca je da stvaraju veči uzgon pri manjoj brzini aviona.
Ovo omogučava letenje aviona pri znatno smanjenoj brzini bez rizika od gubljenja uzgona. Zakrilca također proizvode mnogo jaču vučnu silu koja mnogo brže usporava avion nego samo smanjivanje brzine. Međutim, opasnost od gubitka uzgona je uvijek prisutna, ali bi avion morao letjeti veoma sporo, u poređenju sa normalnom brzinom leta, da bi došlo do gubljenja uzgona dok su zakrilca u funkciji.

vrh strane