Как объяснить ребенку, почему летит самолет?
Проще всего показать ему на деревья, которые качаются под ветром, и/или на парусник. "Вот видишь, сынок, что делает ветер?" Потом можно и птичек показать. "Вот видишь, что делает воздух, когда птица летит?"
А дальше можно объяснить, что "когда летит" и есть ключевой момент. Потому что раз "летит" — значит, образуется поток воздуха (ветер), который и давит на крыло, примерно как ветер на парус или на листья (наверное, для начала можно не заморачиваться подъёмной слой, законом Бернулли и формулой Жуковского). А чтоб он всё время летел, чтоб сохранял скорость, нужно его толкать. Это и делает двигатель. Он просто сохраняет скорость.
Хоть вы и Кузькина, но — Мать! Скажите: человек всегда мечтал летать!
Во все века людей на подвиги толкала Душа, которая в своих мечтах летала.
И расскажите миф ребенку про Дедала И про сынка его, Икара.
На острове в плену Дедал томился: Чудесный мастер и изобретатель, изловчился —
Две пары крыльев он слепил из воска И перьев. Они взмыли в воздух:
Вот она — свобода! Но тяжел был путь. На островке они решили отдохнуть.
Икар Дедала стал тут умолять, Чтоб разрешил ему отец ему без цели полетать.
Дедал предупреждал: чтоб не растекся воск, Полет не должен быть высок.
Ввысь полетел Икар, сколько хватало сил. И наставление отца он позабыл.
Разбились поколения Икаров, Чтоб самолеты все-таки летали.
Порыв души и трезвые ума расчеты — Причина, почему летают самолеты.
Если вы уже объяснили ребенку, что такое сила тяжести, то можно легко объяснить, как летит самолет. Он просто преодолевает силу тяжести. А как он ее преодолевает? Крыло самолета имеет особую форму, а именно профиль крыла (крыло в поперечном разрезе). Его передняя часть и верхняя более выпуклая. Когда самолет разгоняется для взлета воздух обдувает крыло таким образом, что внизу крыла возникает подъемная сила, которая становится больше, чем сила тяжести, и самолет взлетает. Эта сила есть пока самолет движется. Точно так же летят и птицы, только еще и крыльями машут. Крыло самолета напоминает своим профилем крыло птицы.
Как и почему летают самолеты
Люди всегда мечтали летать. Первым воздухоплавателем попытавшимся взлететь с помощью крыльев, можно, наверное, считать Икара. Затем, на протяжении тысячелетий у него было множество последователей, но настоящий успех выпал на долю братьев Райт. Именно они считаются изобретателями самолёта.
Видя на земле огромные пассажирские лайнеры, двухэтажные Боинги, например, совершенно невозможно понять, как эта многотонная металлическая махина поднимается в воздух, настолько это кажется противоестественным. Мало того, даже люди, всю жизнь проработавшие в смежных с авиацией отраслях и, безусловно, знающие теорию воздухоплавания, иногда честно признаются, что не понимают, как летают самолёты. Но мы все же попробуем разобраться.
Полёт
Самолёт держится в воздухе благодаря действующей на него «подъёмной силе», которая возникает только в движении, которое обеспечивают двигатели, закреплённые на крыльях или фюзеляже.
- Реактивные двигатели выбрасывают назад струю продуктов сгорания керосина или другого авиационного топлива, толкая самолёт вперёд.
- Лопасти винтового двигателя как бы ввинчиваются в воздух и тянут самолёт за собой.
Подъемная сила
Подъемная сила возникает, когда набегающий поток воздуха обтекает крыло. Благодаря особой форме сечения крыла, часть потока над крылом имеет большую скорость, чем поток под крылом. Это происходит потому, что верхняя поверхность крыла выпуклая, в отличие от плоской нижней. В итоге воздуху, обтекающему крыло сверху, приходится пройти больший путь, соответственно с большей скоростью. А чем больше скорость потока, тем меньше давление в нём, и наоборот. Чем меньше скорость — тем больше давление.
В 1838 году, когда ещё аэродинамики, как таковой, не существовало, швейцарский физик Даниил Бернулли описал это явление, сформулировав закон, названный по его имени. Бернулли, правда, описывал течение потоков жидкости, но с возникновением и развитием авиации, его открытие оказалось как нельзя более кстати. Давление под крылом превышает давление сверху и выталкивает крыло, а с ним и самолёт, вверх.
Другое слагаемое подъёмной силы — так называемый «угол атаки». Крыло располагается под острым углом к встречному потоку воздуха, благодаря чему давление под крылом выше, чем сверху.
С какой скоростью летают самолёты
Для возникновения подъёмной силы необходима определённая, и довольно высокая, скорость движения. Различают минимальную скорость, она необходима для отрыва от земли, максимальную, и крейсерскую, на которой самолёт летит большую часть маршрута, она составляет около 80% максимальной. Крейсерская скорость современных пассажирских лайнеров 850-950 км в час.
Ещё есть понятие путевой скорости, которая складывается из собственной скорости самолёта и скорости воздушных потоков, которые ему приходится преодолевать. Именно, исходя из неё, рассчитывают продолжительность рейса.
Скорость, необходимая для взлёта зависит от массы самолёта, и для современных пассажирских судов составляет от 180 до 280 км в час. Примерно на такой же скорости производится посадка.
Высота
Высота полёта тоже выбирается не произвольно, а определяется большим количеством факторов, соображениями экономии топлива и безопасности.
У поверхности земли воздух более плотный, соответственно, он оказывает большое сопротивление движению, вызывая повышенный расход топлива. С увеличением высоты воздух становится более разряжённым, и сопротивление уменьшается. Оптимальной высотой для полёта считается высота около 10 000 метров. Расход топлива при этом минимален.
Ещё одним существенным плюсом полётов на больших высотах является отсутствие здесь птиц, столкновения с которыми не раз приводили к катастрофам.
Подниматься выше 12 000-13 000 метров гражданские самолёты не могут, так как слишком сильное разряжение препятствует нормальной работе двигателей.
Управление самолётом
Управление самолётом осуществляется путём увеличения или уменьшения тяги двигателя. При этом изменяется скорость, соответственно подъёмная сила и высота полёта. Для боле тонкого управления процессами изменения высоты и поворотов служат средства механизации крыла и рули, находящиеся на хвостовом оперении.
Взлёт и посадка
Чтобы подъёмная сила стала достаточной, для отрыва самолёта от земли, он должен развить достаточную скорость. Для этого служат взлётно-посадочные полосы. Для тяжёлых пассажирских или транспортных самолётов нужны длинные ВПП, длиной 3-4 километра.
За состоянием полос тщательно следят аэродромные службы, поддерживая их в идеально чистом состоянии, так как инородные предметы, попадая в двигатель, могут привести к аварии, а снег и лёд на полосе представляют большую опасность при взлёте и посадке.
При разбеге самолёта наступает момент, после которого отменить взлёт уже нельзя, так как скорость становится настолько велика, что самолёт уже не сможет остановиться в пределах полосы. Это так и называется — «скорость принятия решения».
Посадка — очень ответственный момент полёта, лётчики постепенно сбрасывают скорость, вследствие чего уменьшается подъёмная сила и самолёт снижается. Перед самой землёй скорость уже такая низкая, что на крыльях выпускаются закрылки, которые несколько увеличивают подъёмную силу и позволяют мягко посадить самолёт.
Таким образом, как бы странно нам это не казалось, самолёты летают, причём в строгом соответствии с законами физики.
НОД «Летательные аппараты».
Нина Александровна Волкова
НОД «Летательные аппараты».
Рассказ педагога «Летательные аппараты».
Задачи. Рассказать детям о профессиях лётчик, бортпроводник, военный лётчик. Вызвать интерес детей к авиаконструкторам, создателям летательных аппаратов. Формировать представления детей о летательных аппаратах, их строение, назначении (пассажирский, транспортный, военный). Воспитывать чувство гордости за достижения российских авиаконструкторов.
Оборудование. Презентация, оборудование для демонстрации презентации.
Рассказ педагога.
Презентация «Летательные аппараты: самолёты и вертолёты».
Публикация «НОД „Летательные аппараты“,» размещена в разделах
— Дети, с давних пор мечтали люди о полётах в небе. В сказках рассказывается об удивительных коврах–самолётах. Самолёт, значит сам летает. Но на таком самолёте некомфортно летать: холодно и сыро. Сейчас люди летают на самолётах – удивительных домах с крыльями, моторами. Дети, из каких частей состоит самолёт? (ответы детей).
— Фюзеляж – это тело самолёта, его корпус. В нём живут люди, перевозят грузы. Два крыла удерживают самолёт в небе. Хвост самолёта, его оперение, помогают в управление самолётом в полёте. Шасси, колёса, нужны на земле: разбежаться для взлёта или приземлиться. Двигатели создают силу, с помощью которой самолёт отрывается от земли и летит в небе. Дети, кто придумал самолёты? (предположения детей).
— Дети, самолёты придумывают и конструируют авиаконструкторы. Жил да был в России Андрей Николаевич Туполев, знаменитый русский авиаконструктор, генерал-полковник. Он сконструировал много самолётов военных и пассажирских. Поэтому многие самолёту России называют «Ту». Дети, я вам расскажу о пассажирских самолётах России. Вот пассажирский самолёт Ту-204. Он перевозит пассажиров. Пассажиры по специальной лестнице поднимаются в салон самолёта. В самолёте пассажиров встречают бортпроводники. Бортпроводники – это женщины и мужчины, которые помогают пассажиром во время полёта и отвечают за безопасность пассажиров. Поэтому все пассажиры должны слушаться бортпроводников, выполнять все их указания. В салоне самолёта кресла, в которых сидят пассажиры. При взлёте и посадке самолёта пассажиры обязательно пристёгиваются ремнями безопасности. Во время полёта пассажиры отдыхают, кушают, спят в креслах самолёта. Дети, кто из вас летал в самолёте? (ответы детей).
— Самолёт ведут опытные лётчики. Самолётом управляет не один лётчик, а экипаж. Командир самолёта – это первый пилот. Есть ещё второй пилот, бортмеханик, радист и штурман. Кабина экипажа в носовой части самолёта. Здесь кресла для членов экипажа, рычаги управления и компьютеры. Дети, как вы думаете, каким должен быть лётчик? (предположения детей).
— Лётчик, пилот – это человек, который умеет управлять воздушным транспортом. В лётчики принимают только здоровых, умных и ответственных людей. У лётчика крепкое здоровье, чтобы вести самолёт и днём, и ночью. Лётчик умеет читать показания различных приборов, знает иностранные языки. Лётчик отвечает за жизнь и здоровье пассажиров самолёта. Дети, как вы думаете, какой характер у командира самолёта? (предположения детей).
— Командир самолёта человек терпеливый, выслушивает все просьбы пассажиров. Строгий, наказывает нарушителей правил поведения в самолёте.
— Дети, пассажиров перевозят пассажирские самолёты, а какие самолёты перевозят грузы? (предположения детей).
— Сергей Владимирович Илюшин – знаменитый русский авиаконструктор. В честь его назван транспортный самолёт Ил-76. Пассажирские самолёты перевозят пассажиров. Транспортные самолёты перевозят грузы. В транспортном самолёте нет кресел, иллюминаторов. В транспортном самолёте есть большие люки, через которые загружают груз. Другие транспортные самолёты Ил 76 помогают пожарным тушить пожары. Внутри самолёта цистерны с жидкостью. Дети, авиаконструктор Георгий Михайлович Бериев создал самолёт-амфибию. Самолёт, который может садиться на воду. В честь Бериева назвали самолёт Бе-200. Это уникальный самолёт. Такого самолёта нет в других странах. Самолёт Бе-200 взлетает как с земли, так и с водной поверхности. Самолёт Бе-200 охраняет моря и леса от браконьеров, тушит пожары, перевозит экспедиции (пассажиров и грузы, спасает людей.
Зрительная гимнастика «Полёт».
— Дети, есть самолёты, которые защищают нашу Родину. Это военные самолёты. Знаменита Россия военными самолётами: истребителями, бомбардировщиками. Самолёты-истребители уничтожают воздушные цели противника. Истребитель МиГ назван в честь авиаконструкторов Микояна и Гуревича. Истребитель Су назван в честь авиаконструктора Павла Осиповича Сухого. В честь авиаконструктора Сухового назван и бомбардировщик. Бомбардировщик – это военные самолёт, который уничтожает цели, на земле, воде или под водой, бомбами или ракетами. Но самый знаменитый российский бомбардировщик Ту-160. Сверхзвуковой самолёт, летающий очень быстро, быстрее звука. Военные лётчики называют этот самолёт ласково – «белый лебедь». Каждому самолёту Ту 160 дают собственное имя. Это бомбардировщик Ту-160 «Илья Муромец». Дети, как вы думаете, какими должны быть военные лётчики? (предположения детей).
— Военный лётчик – ответственная и опасная профессия. Военные лётчики работают командой, экипажем. Они управляют самолётами, выполняют приказы командиров. Военные лётчики сильные, занимаются спортом. Военные лётчики умные, разбираются в сложной технике. Сообразительные, в сложной ситуации принимают верные решения. Военные лётчики смелые, защищают нашу Родину. Военные лётчики управляют самолётами заправщиками и самолётами разведчиками. Учатся летать молодые лётчики на учебно-боевом самолёте Як-130. Назван Як в честь русского авиаконструктора и педагога Александра Сергеевича Яковлева. — Дети, лётчики управляют не только самолётами, но и вертолётами. Вертолёт – это летальный аппарат, летающий с помощью винтов. В России летают вертолёты Ми, сконструированные авиаконструктором Михаилом Леонтьевичем Миль и вертолёты Ка, сконструированные авиаконструктором Николаем Ильичом Камовым. Лётчики на вертолётах перевозят пассажиров и грузы. Пожарные с вертолёта тушат пожары. Спасатели на вертолётах спасают людей.
— Дети, самолёты и вертолёты – это летательные аппараты. Летательные аппараты придумали и сконструировали авиаконструкторы. В России много знаменитых авиаконструкторов. Каких авиаконструкторов вы знаете? (ответы детей).
— Андрей Николаевич Туполев, Сергей Владимирович Илюшин, Георгий Михайлович Бериев, Павел Осипович Сухой, Артём Иванович Микоян, Михаил Иосифович Гуревич, Александр Сергеевич Яковлев, Михаил Леонтьевич Миль, Николай Ильич Камов.
— Дети, самолёты и вертолёты перевозят пассажиров и грузы, охраняют нашу Родину, наши моря и леса. Поднимают в небо самолёты и вертолёты лётчики. Дети, что вы можете рассказать о профессии лётчик? (ответы детей).
Как и почему летают самолеты? Описание, фото и видео
Силы и частицы
Самолет относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Это означает, что для его полета нужны определенные условия, сочетание точно рассчитанных факторов. Полет самолета – это результат действия подъемной силы, которая возникает при движении потоков воздуха навстречу крылу. Оно повернуто под точно рассчитанным углом и имеет аэродинамическую форму, благодаря которой при определенной скорости начинает стремиться вверх, как говорят летчики – “становится на воздух”.
Разгоняют самолет и поддерживают его скорость двигатели. Реактивные толкают самолет вперед за счет сгорания керосина и потока газов, вырывающихся из сопла с большой силой. Винтовые двигатели “тянут” самолет за собой.
Как возникает подъемная сила?
Как возникает подъемная сила?
Крыло современных самолетов является статичной конструкцией и само по себе не может самостоятельно создавать подъемную силу. Возможность поднять многотонную машину в воздух возникает только после поступательного движения (разгона) летательного аппарата с помощью силовой установки. В этом случае крыло, поставленное под острым углом к направлению воздушного потока, создает различное давление: над железной пластиной оно будет меньше, а снизу изделия – больше. Именно разность давлений приводит к возникновению аэродинамической силы, способствующей набору высоты.
Подъемная сила самолетов состоит из следующих факторов:
- Угла атаки
- Несимметричного профиля крыла
Наклон металлической пластины (крыла) к воздушному потоку принято называть углом атаки. Обычно при подъеме самолета упомянутое значение не превышает 3-5°, чего достаточно для взлета большинства моделей самолетов. Дело в том, что конструкция крыльев с момента создания первого летательного аппарата претерпела серьезные изменения и сегодня представляет собой несимметричный профиль с более выпуклым верхним листом металла. Нижний лист изделия характеризуется ровной поверхностью для практически беспрепятственного прохождения воздушных потоков.
Как управляют самолетом?
Как управляют самолетом?
Крыла и двигателей недостаточно для управляемого, безопасного и комфортного полета. Самолетом нужно управлять, при этом точность управления более всего нужна во время посадки. Летчики называют посадку управляемым падением – скорость самолета снижается так, что он начинает терять высоту. При определенной скорости это падение может быть очень плавным, приводящим к мягкому касанию колесами шасси полосы.
Управление самолетом совершенно не похоже на управление автомобилем. Штурвал пилота предназначен для отклонения вверх и вниз и создания крена. “На себя” – это набор высоты. “От себя” – это снижение, пикирование. Для того, чтобы повернуть, изменить курс, нужно нажать на одну из педалей и штурвалом наклонить самолет в сторону поворота… Кстати, на языке пилотов это называется “разворот” или “вираж”.
Для управления двигателями между креслами пилотов находятся рычаги – при взлете они переводятся полностью вперед, на максимальную тягу, это взлетный режим, необходимый для набора взлетной скорости. При посадке рычаги отводят полностью назад – в режим минимальной тяги.
Многие пассажиры с интересом смотрят, как перед посадкой задняя часть огромного крыла вдруг опускается вниз. Это закрылки, “механизация” крыла, которая выполняет несколько задач. При снижении полностью выпущенная механизация тормозит самолет, чтобы не дать ему слишком разогнаться. При посадке, когда скорость очень невелика, закрылки создают дополнительную подъемную силу для плавной потери высоты. При взлете они помогают основному крылу удерживать машину в воздухе.
Чего не нужно бояться в полете?
Есть несколько моментов полета, способных напугать пассажира – это турбулентности, прохождение через облака и хорошо видимые колебания консолей крыла. Но это совершенно не опасно – конструкция самолета рассчитана на огромные нагрузки, гораздо больше тех, что возникают при “болтанке”. К подрагиванию консолей следует относиться спокойно – это допустимая гибкость конструкции, а полет в облаках обеспечивается приборами.
Современные лайнеры – это настоящие воздушные корабли, устойчивые и полностью автоматизированные. Они летают по строго определенным маршрутам, “коридорам” пролета, под постоянным контролем с земли, а для того, чтобы самолеты расходились, имеются эшелоны – заданные для полета высоты. Они никогда не пересекаются. Но организация полетов и управление воздушным движением – это особая, очень большая и интересная тема.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.