ადამიანი ყოველთვის ოცნებობდა ცაში ფრენაზე. გახსოვთ იკარუსისა და მისი შვილის ამბავი? ეს, რა თქმა უნდა, მხოლოდ მითია და ჩვენ ვერასდროს გავიგებთ, როგორ მოხდა ეს სინამდვილეში, მაგრამ ეს ამბავი სრულად ავლენს ცაში აფრენის წყურვილს. ცაში ფრენის პირველი მცდელობები უზარმაზარი ბუშტის დახმარებით განხორციელდა, რომელიც ახლა უფრო ცაში რომანტიული სეირნობის საშუალებაა, შემდეგ გამოჩნდა საჰაერო ხომალდი და მასთან ერთად თვითმფრინავები და ვერტმფრენები. ახლა თითქმის არ არის სიახლე ან რაიმე უჩვეულო ვინმესთვის, რომ თვითმფრინავით 3 საათში სხვა კონტინენტზე ფრენა შეგიძლია. მაგრამ როგორ ხდება ეს? რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები და არ ჩამოვარდებიან?
ახსნა ფიზიკური თვალსაზრისით საკმაოდ მარტივია, მაგრამ მისი განხორციელება უფრო რთულია პრაქტიკაში
მრავალი წლის განმავლობაში ტარდება სხვადასხვა ექსპერიმენტები საფრენი აპარატის შესაქმნელად, შეიქმნა მრავალი პროტოტიპი. მაგრამ იმის გასაგებად, თუ რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები, საკმარისია ვიცოდეთ ნიუტონის მეორე კანონი და შევძლოთ მისი პრაქტიკაში რეპროდუცირება. ახლა ადამიანები, უფრო სწორად ინჟინრები და მეცნიერები, უკვე ცდილობენ შექმნან მანქანა, რომელიც იფრენს კოლოსალური სიჩქარით, რამდენჯერმე აღემატება ხმის სიჩქარეს. ეს არის კითხვასაუბარია არა იმაზე, თუ როგორ დაფრინავენ თვითმფრინავები, არამედ იმაზე, თუ როგორ უნდა აიძულოთ ისინი უფრო სწრაფად იფრინონ.
თვითმფრინავის ასაფრენად ორი რამ არის ძლიერი ძრავები და ფრთების სწორი დიზაინი
ძრავები ქმნის უზარმაზარ ბიძგს, რომელიც უბიძგებს თვითმფრინავის სტრუქტურებს წინ. მაგრამ ეს საკმარისი არ არის, რადგან თქვენ ასევე გჭირდებათ ასვლა და ამ სიტუაციაში გამოდის, რომ ჯერჯერობით მხოლოდ ზედაპირის გასწვრივ შეგვიძლია აჩქარება დიდი სიჩქარით. შემდეგი მნიშვნელოვანი წერტილი არის ფრთების ფორმა და თავად თვითმფრინავის სხეული. სწორედ ისინი ქმნიან ამაღლების ძალას. ფრთები ისეა გაკეთებული, რომ მათ ქვემოთ ჰაერი უფრო ნელი ხდება, ვიდრე ზემოთ, და შედეგად, გამოდის, რომ ქვემოდან ჰაერი სხეულს მაღლა უბიძგებს და ფრთის ზემოთ ჰაერი ვერ გაუძლებს ამ ეფექტს, როდესაც თვითმფრინავი გარკვეულ სიჩქარეს აღწევს. ამ ფენომენს ფიზიკაში ლიფტი ჰქვია და ამის უფრო დეტალურად გასაგებად საჭიროა აეროდინამიკისა და სხვა დაკავშირებული კანონების მცირე ცოდნა. მაგრამ იმის გასაგებად, თუ რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები, ეს ცოდნა საკმარისია.
დაფრენა და აფრენა - რა არის საჭირო ამ მანქანისთვის?
თვითმფრინავს სჭირდება უზარმაზარი ასაფრენი ბილიკი, უფრო სწორად, გრძელი ასაფრენი ბილიკი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მან ჯერ უნდა მოიპოვოს გარკვეული სიჩქარე აფრენისთვის. იმისათვის, რომ ამწევმა ძალამ დაიწყოს მოქმედება, აუცილებელია თვითმფრინავის აჩქარება იმ სიჩქარით, რომ ფრთების ქვემოდან ჰაერმა დაიწყოს სტრუქტურის აწევა. კითხვა, თუ რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები დაბლა, ეხება ზუსტად ამ ნაწილს მანქანის აფრენისას.ან სადესანტო. დაბალი სტარტი შესაძლებელს ხდის თვითმფრინავს ძალიან მაღლა აწიოს ცაში და ჩვენ ამას ხშირად ვხედავთ ნათელ ამინდში - ჩვეულებრივი თვითმფრინავი, რომელიც ტოვებს თეთრ კვალს მათ უკან, გადაადგილებს ადამიანებს ერთი წერტილიდან მეორეზე ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე ეს შესაძლებელია. სახმელეთო ან საზღვაო ტრანსპორტი.
საავიაციო საწვავი
ასევე დაინტერესებულია, რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები ნავთი. დიახ, ძირითადად ასეა, მაგრამ ფაქტია, რომ ზოგიერთი ტიპის მანქანა საწვავად იყენებს ჩვეულებრივ ბენზინს და დიზელის საწვავსაც კი.
მაგრამ რა არის ნავთის უპირატესობა? არის რამდენიმე.
პირველ რიგში, ალბათ, შეგვიძლია ვუწოდოთ მისი ღირებულება. ბენზინზე ბევრად იაფია. მეორე მიზეზად შეიძლება ეწოდოს მის სიმსუბუქეს, იგივე ბენზინთან შედარებით. ასევე, ნავთი იწვის, ასე ვთქვათ, შეუფერხებლად. მანქანებში - მანქანებში ან სატვირთო მანქანებში - ჩვენ გვჭირდება უნარი უეცრად ჩართოთ და გამორთოთ ძრავა, როდესაც თვითმფრინავი გამიზნულია მის გასაშვებად და მუდმივად ვაჩერებთ ტურბინებს მოცემული სიჩქარით დიდი ხნის განმავლობაში, თუ ვსაუბრობთ სამგზავრო თვითმფრინავზე. მსუბუქი ძრავიანი თვითმფრინავი, რომელიც არ არის შექმნილი უზარმაზარი ტვირთის გადასაზიდად, მაგრამ უმეტესწილად დაკავშირებულია სამხედრო მრეწველობასთან, სოფლის მეურნეობასთან და ა.შ. (ასეთი მანქანა მხოლოდ ორ ადამიანს იტევს), არის პატარა და მანევრირებადი ამიტომ ბენზინი შესაფერისია ამ ზონისთვის. მისი ფეთქებადი წვა შესაფერისია მსუბუქი ავიაციის დროს გამოყენებული ტურბინებისთვის.
ვერტმფრენი არის თვითმფრინავის კონკურენტი თუ მეგობარი?
კაცობრიობის საინტერესო გამოგონება, რომელიც დაკავშირებულია საჰაერო სივრცეში მოძრაობასთან - ვერტმფრენი. მას აქვს მთავარი უპირატესობა თვითმფრინავთან შედარებით - ვერტიკალური აფრენა და დაშვება. მას არ სჭირდება აჩქარების უზარმაზარი სივრცე და რატომ დაფრინავენ თვითმფრინავები მხოლოდ ამ მიზნით აღჭურვილი ადგილებიდან? მართალია, საჭიროა საკმარისად გრძელი და გლუვი ზედაპირი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, სადღაც მინდორში დაშვების შედეგი შეიძლება სავსე იყოს აპარატის განადგურებით და კიდევ უფრო უარესი - ადამიანური მსხვერპლით. და ვერტმფრენის დაშვება შესაძლებელია შენობის სახურავზე, რომელიც ადაპტირებულია, სტადიონზე და ა.შ. ეს ფუნქცია მიუწვდომელია თვითმფრინავისთვის, თუმცა დიზაინერები უკვე მუშაობენ თვითმფრინავის სიმძლავრისა და სიჩქარის ვერტიკალურ აფრენასთან გაერთიანებაზე.
