Мы принимаем это как должное, что можем перелететь с одной стороны света на другую за считанные часы, но столетие назад эта удивительная способность мчаться по воздуху была только что открыта. Что могли бы сделать братья Райт — пионеры активного полета — в эпоху, когда в одних только Соединенных Штатах каждый день взлетает около 100 000 самолетов?
Конечно, они были бы поражены и восхищены. Благодаря их успешным экспериментам с силовым полетом, самолет по праву признан одним из величайших изобретений всех времен. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!
Когда изогнутое крыло аэродинамического профиля летит по небу, оно отклоняет воздух и изменяет давление воздуха над и под ним. Это интуитивно очевидно. Подумайте, каково это, когда вы медленно идете по бассейну и чувствуете силу воды, толкающую ваше тело: ваше тело отклоняет поток воды, когда оно проталкивается через него, и крыло аэродинамического профиля делает то же самое (гораздо более резко) Потому что это то, для чего он предназначен). Когда самолет летит вперед, изогнутая верхняя часть крыла понижает давление воздуха непосредственно над ним, поэтому оно движется вверх.
Почему это происходит? Когда воздух проходит через изогнутую верхнюю поверхность, его естественная склонность — двигаться по прямой линии, но изгиб крыла тянет его назад и вниз. По этой причине воздух эффективно растягивается в больший объем — то же количество молекул воздуха, вынужденных занимать больше места, — и это то, что снижает его давление.
По совершенно противоположной причине давление воздуха под крылом увеличивается: продвигающееся крыло сдавливает молекулы воздуха перед ним в меньшее пространство. Разница в давлении воздуха между верхней и нижней поверхностями вызывает большую разницу в скорости воздуха (не наоборот, как в традиционной теории крыла).
Разница в скорости (наблюдаемая в реальных экспериментах в аэродинамической трубе) намного больше, чем можно было бы предсказать из простой теории (равного транзита). Таким образом, если две наши молекулы воздуха отделяются спереди, то, что проходит через верх, попадает в хвостовую часть крыла гораздо быстрее, чем то, что идет под дном. Независимо от того, когда они прибудут, обе эти молекулы будут ускоряться вниз — и это помогает произвести подъем вторым важным способом.