tvoříme budoucnost

Letectví: Hlavní

Termín konání: 21. 6. 2017, 14:30 – 16:05

14:35 – 14:50 2 a) Proč je letoun schopný letět: Síly, které při letu působí na letadlo
2 b) Jak se letoun ovládá: Stabilita ve 3 osách
14:50 – 15:20 3 a) Příprava prezentace
15:20 – 15:50 3 b) Prezentace
15:50 – 16:05 4 a) Závěr

 

Zobrazit vše Skrýt vše

 


  

 

2 a) Proč je letoun schopný letět: Síly, které při letu působí na letadlo

 

Aerodynamika: Jak letadla létají, manévrují a přistávají (EN)

Věda-hrou: Proč letadlo létá? (CZ)

Akademie letectví: Vztlak, odpor a tíha

Tah

Tah se u letonu vytváří prostřednictvím vrtule, nebo proudového motoru. Tah je roven hmotnosti vzduchu a spalin za jednotku času, násobené jejich průměrnou výtokovou rychlostí
Newtonovy zákony

  • Zákon setrvačnosti: Jestliže na těleso nepůsobí žádné vnější síly nebo výslednice sil je nulová, pak těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu.
  • Zákon síly: Jestliže na těleso působí síla, pak se těleso pohybuje se zrychlením, které je přímo úměrné působící síle a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa. (F=ma)
  • Zákon akce a reakce: Proti každé akci vždy působí stejná reakce.


Vrtulový pohon

Vrtule je zařízení, které umožňuje přeměňovat energii rotačního pohybu na tah. Při rotaci vrtule (v atmosféře) působí na list vrtule aerodynamické síly, které vznikají v důsledku rozdílných tlaků kolem vrtule. [Vysvětleno v kategorii 2 a) Vztlak (na křídle)].


Proudový pohon

Proudový motor funguje na principu Newtonova zákona o akci a reakci – spaliny vycházející z motoru působí silou opačným směrem na motor, který tím ženou vpřed.

Vztlak

Vztlak vzniká zejména na křídle. Vzduch obtéká křídlo v závislosti na jeho profilu rychleji na vrchní ploše než na spodní. Nad křídlem působí podtlak, kdežto pod křídlem přetlak. (Vztlak definují zákony zachování hmotnosti, energie a hybnosti.)

Encyklopedie fyziky: Základy fyziky letu (CZ)

Součinitel vztlaku (NASA)

Jak vzniká vztlak na křídle (EN)

úhel náběhu

Úhel náběhu – Wiki (CZ)

Úhly náběhů profilu (CZ)


Reynolds

Reynoldsovo číslo definuje rychlost průtoku vazké kapaliny v daném prostředí. Podle jeho hodnoty lze určit, zda se jedná proudění laminární nebo turbulentní.

Laminární proudění: proudnice jsou rovnoběžné Turbulentní proudění: proudnice vzájemně mísí
 

 

Podklady:


Bernoulli

Věda-hrou: Proč letadlo létá? (CZ)

Bernoulli (EN)

Odpor

 Encyklopedie fyziky: Základy fyziky letu (CZ)
Odpor vzduchu je síla, která působí na letoun proti směru jeho pohybu. Odpor vzduchu závisí na parametrech tekutiny a rychlosti obtékání.
Součinitel odporu vyjadřuje vztah mezi odporem prostředí, tvarem tělesa a Reynoldsovým číslem (viz Vztlak). Hodnota součinitele odporu se určuje experimentálně pro každé těleso. 

 Tíha

Síla G vzniká v důsledku působení gravitační síly na letoun.

G = m . g [N]

hmotnost letounu: m (kg) 

gravitační zrychlení : g (m/s2) 

 

 

 
 
 
2 b) Jak se letoun ovládá: Stabilita ve 3 osách

 

 

 

Křidélka

Fungují vždy v páru a ovládají natáčení letadla podél podélné osy.
Výškové kormidlo

Pohyblivý řídící prvek letadla, umístěný zpravidla na zadní hraně vodorovných ocasních ploch (VOP). Pomocí výškového kormidla dokáže pilot ovládat sklon stroje ve směru letu.

Směrové kormidlo

Pohyblivý řídící prvek letadla, umístěný na zadní hraně svislé ocasní plochy (SOP). Směrové kormidlo natáčí letoun vpravo, nebo vlevo.

Elevony

(Motýlové ovládací plochy)

Řídící plochy na křídle samokřídla nebo delty, které slouží zároveň jako výškovka i křidélka.

Podklady
 
 
 
3 a) Prezentace
Skupina Téma Max. čas
1 Flotila papírových letadel

návrh:

  • charakteristika letu různých typů vlaštovek
  • manévry: impulzy na ovládacích plochách
  • pozice těžiště

podklady:

Paper Airplane Experiment: Balancing Lift and Weight

4 min.
2 Dokáže letoun letět do vesmíru?

návrh:

  • V jaké výšce se nachází hranice vesmíru?
  • Proč?
  • Která letadla jsou schopná tuto bariéru prolomit?
  • Jak?
  • Proč byla vyrobena?

3 min.
3 Jak vzniká na křídle vztlak?

návrh:

  • Rychlost vzduchu a tlak kolem křídla
  • Graf / video: Součinitel vztlaku a úhel náběhu
  • Reynoldsovo číslo

Doporučení: vznik vztlaku na křídle demonstrujte za pomoci fénu

podklady:

4 min.
4 Ovládací prvky letounu

návrh:

  • Stabilita ve 3 osách
  • Ovládací prvky
  • Proč ztráta vztlaku znamená ztrátu kontroly kormidel?
  • Jak elevony nahrazují výškovku a směrovku?

Doporučení: funkci ovládacích ploch demonstrujte na papírovém letadle 

podklady:

4 min.
5 Helikoptéra

návrh:

  • Jak funguje vrtulový pohon?
  • Funkce ocasního rotoru
  • Koaxiální (souosé) rotory

4 min.
6 Proč létají dopravní letadla vysoko?

návrh:

  • Co je to součinitel vztlaku (CL) ?
  • Jak závisí CL na hustotě vzduchu?
  • Jsou turbulence hlášené v letadle ve skutečnosti změnou CL ?
  • Jak vysoko létají dopravní letadla a proč?

Doporučení: turbulence v důsledku změny CL ověřte na papírovém letadle

3 min.
7 Proč za sebou letadlo zanechává bílou stopu?

návrh:

  • Která letadla a za jakých podmínek za sebou zanechávají stopu?
  • Jak funguje proudový motor a z jakého důvodu vzniká za letadlem bílá stopa?

2 min.
8 Aerodynamický třesk

návrh:

  • Které síly působí při letu na letadlo?
  • Jak vzniká odpor vzduchu?
  • Co je to součinitel odporu?
  • Jak vznikne aerodynamický třesk?
  • Proč se kolem letadla objevuje oblak? 

4 min.
 
 
4 a) Závěr

V posledních 15ti minutách zodpoví vaše dotazy ohledně letectví Jakub Kučera. Je konstruktérem letadel i pilotem. Ptát se můžete na cokoliv, co vás zajímá.