Садржај
Авион који је направио човек лети по истим принципима физике као и птица: мора достићи гравитационе силе да би постигао дизање и лет. Крила авиона раде на стварању дизања, а то постижу закривањем струјања ваздуха око њих. Без крила, авион је пуки аутомобил.
Ваздухопловне снаге
Авиони - и птице - могу да лете јер уравнотежују четири силе: дизање, тежину, вучу и потисак. Авион лети у ваздух када лифт - сила која се гура према доњој површини крила - прелази тежину авиона због силе гравитације. Дизање настаје током струјања ваздуха око авиона, посебно око крила. Вучење је сила отпора ваздуха против кретања авиона. Та се снага повећава с повећаном брзином зракоплова, али опада ако авион има гладак или аеродинамичан облик. Мотор и погонски систем авиона, млазни или пропелер, ствара потисну силу за превазилажење вуче.
Невтон и Берноулли
Два европска научника објаснила су принципе лета авиона. Енглески физичар Исаац Невтон (1642–1727) набрајао је три закона кретања која су применљива на све покретне објекте. Први је да предмети остану у мировању или у једноличном кретању, осим ако нису приморани да се промене спољном силом. Други каже да сила која је усмерена на предмет узрокује да убрзава у правцу те силе. Трећа каже да за сваку силу постоји једнака и супротна сила. Швајцарски математичар Даниел Берноулли (1700–1782) био је пионир у развоју математичког објашњења динамике течности, механике протока течности и гасова. Његово главно откриће, познато као Берноуллијев принцип, каже да како се брзина протока ваздуха повећава, његов притисак се смањује.
Угао напада
Крила авиона су дизајнирана да се благо нагну од хоризонтале, позната и као путања лета. Овај угао нагиба назива се нападним углом и најважнија је променљива у генерисању дизања. Авион почиње да се креће када пилот примора потисак мотора, да би авион кренуо напред на земљу. Пилот ротира авион према горе подижући нос како би повећао угао напада и постигао узлет. Међутим, превелики угао напада ће зауставити авион.
Закривљеност протока
Лифт се генерише кривинама ваздуха око крила авиона. Док проток ваздуха погоди водећу ивицу крила, дели се на два дела, од којих нека тече горњом површином, а нека тече дуж површине испод. Облик крила је благо асиметричан, са већом површином на горњој страни. Проток ваздуха залепи се за горњу површину док се креће између водећих и заледних ивица крила, савијајући се и спуштајући притисак по Берноуллијевом принципу. Како се авион прикупља брзином, лифт се повећава према Невтоновом другом закону кретања. То заузврат повећава закривљеност ваздуха на горњој површини, тјерајући више зрака према доњој ивици крила. Док се равнина креће кроз ваздух, крила доња која су окренута протоку ваздуха под углом напада такође одбијају део струјања ваздуха према доле. Овај проток ваздуха према доле ствара једнаку и супротну реакцију на узлазни ток ваздуха високог притиска (Њутнов трећи закон), повећавајући подизање и задржавање авиона у ваздуху.