Existem quatro principais forças que atuam sobre uma asa de avião durante o vôo ; peso , elevador, impulso e arrasto . Peso e elevador são as forças responsáveis pela componente vertical do movimento do avião, enquanto o empuxo eo arrasto determinar ao movimento horizontal. Aviação asas do avião concepção engenheiros para minimizar o arrasto , que é causada pela interação da estrutura da asa com sólida , as moléculas de gás livre na atmosfera .
Arraste
Quando um objeto sólido se move através de um fluido , a força que se opõe ao movimento do objeto é conhecido como arrasto. No caso de uma asa de avião , é análogo ao arrasto de atrito e é gerada em cada ponto em que o ar entra em contacto com a asa . Como uma grandeza vetorial , forças de arrasto são compostas de dois componentes : direção e magnitude. Enquanto a direção do arrasto sempre se opõe a direção da aeronave , a magnitude desta força em uma asa de avião é determinada em duas variáveis independentes: a viscosidade do ar e da textura da asa. Por exemplo, uma asa lisa com uma camada de cera vão ter menos arrasto do que uma superfície áspera asa , texturizado faria.
Form Arraste
Existem vários subtipos de arrasto, que pode ser equiparado à resistência aerodinâmica do movimento de um objeto através de um fluido . O movimento das moléculas de ar em toda a superfície da asa cria uma diferença de pressão de distribuição de ar , criando assim uma força de arrasto , que se opõe ao movimento do objecto . " Forma de arrasto " , que é uma componente da força de arrasto global , actua através de " centro de pressão " da asa , a qual é determinada pelo ângulo de ataque , ou o grau de uma asa desvia da paralela com o horizonte .
arrasto induzido
Como a asa gera a força de sustentação responsáveis pela obtenção de um avião de voar, um componente de arrasto adicional é criado. Conhecido como o " arrasto induzido " , esta força é o resultado da diferença de pressão entre a parte superior e inferior da asa . Para que o plano para sair do chão , a pressão deve ser maior abaixo da asa do que acima dela. Como resultado , são formados vórtices de ar nas pontas da asa , induzir um fluxo de turbilhão , o ar turbulento , quando as duas pressões colidem . A grandeza desta forma de arrasto é determinada pela geometria da asa , assim como a quantidade de elevador produzido pela embarcação . Por exemplo , as asas longas e finas produzem uma quantidade menor de arrasto induzido comparado com asas curtas e grossas . Redução de arrasto induzido também pode ser feito por interromper o fluxo turbilhão de ar nas pontas das asas , usando winglets ou pontas de asa .
Projetos de Ciência
Usando um túnel de vento em miniatura e vários tipos diferentes de asas modelo de avião , os princípios do vôo pode ser explorado em sala de aula como um projeto de ciência atraente para as crianças. Fazendo variar o comprimento, a largura , a textura e ângulo de ataque da asa do modelo , a quantidade de pressão necessária para produzir voo irá variar de acordo com os princípios atrás referidos . Por exemplo, o mais suave , mais longas , mais finas asas vai criar o mínimo de arrasto ; esta tendência será evidente como você comparar a velocidade do ar no túnel de vento necessária para obter o avião decolar.