Làm thế nào máy bay có thể bay trên bầu trời?
Những thông tin về cơ chế hoạt động khi máy bay cất cánh, bay trên không trung và hạ cánh... sẽ giúp bạn hiểu hơn mỗi lần "du lịch bầu trời".
Nguyên lý hoạt động của máy bay
Cơ chế cất cánh của máy bay
Máy bay có trọng lượng tới cả trăm tấn. Nhiều người sẽ tự hỏi vậy thứ lực khủng khiếp nào có thể nhấc “con quái vật không trung” ấy lên khỏi mặt đất? Câu trả lời chính là lực nâng khí động lực học (còn gọi là lực nâng Joukowski).
Cụ thể, một chiếc máy bay chuyển động bao giờ cũng chịu tác dụng của 4 lực: lực kéo, lực cản của không khí, lực hấp dẫn và lực nâng. Theo đó, khi máy bay chạy trên đường băng, dòng khí chảy bao quanh cánh máy bay sẽ tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa mặt dưới cánh và mặt trên cánh.
Mô hình lực nâng giúp máy bay cất cánh.
Hệ quả vật lý của hiện tượng này là một lực nâng xuất hiện theo hướng từ dưới mặt đất đẩy lên trời. Máy bay càng di chuyển nhanh, lực tăng này càng lớn, cho tới mức lực nâng thắng được trọng lực Trái đất, nhấc bổng cỗ máy khổng lồ hàng trăm tấn lên không trung.
Động cơ phản lực làm việc như thế nào
Hoạt động trên không trung
Thực tế, máy bay có thể bay ở độ cao bao nhiêu tùy ý thích. Kỷ lục thế giới từng ghi nhận trường hợp máy bay SR – 71 Blackbird của Mỹ đạt tới độ cao gần 26km so với mặt nước biển năm 1976. Còn máy bay thương mại dân dụng thông thường thì bay ở độ cao 8,5km - 10,7km, tức là nằm trong phần trên tầng đối lưu của khí quyển.
Nhiệt độ giảm dần khi lên cao, mức thấp nhất là khoảng -50 độ C. Do đó, dù ở trong khoang chứa bánh xe của máy bay cũng khó mà ngăn được khí lạnh do độ dày vật liệu cách nhiệt cũng như hệ thống sưởi không có như trong khoang chở hành khách. Cùng với đó, không khí trong tầng đối lưu chuyển động theo chiều thẳng đứng và nằm ngang rất mạnh, gây ra rất nhiều hiện tượng mưa, mưa đá, gió, tuyết, sương mù…
Tốc độ bay ổn định của máy bay dân dụng khoảng 900km/h. Càng lên cao, sức cản không khí càng giảm đi (trên 5,5km sức cản giảm một nửa), giúp máy bay bay nhanh hơn. Đồng thời, bay cao giúp máy bay hạn chế nguy cơ đâm phải những đàn chim di cư - một trong những nguyên nhân gây nên những tai nạn thảm khốc trên bầu trời.
Áp suất không khí trong máy bay khi lên cao giảm đi rất nhiều, chỉ khoảng 1/10 so với trên mặt đất.
Nhưng ngược lại, không khí càng lên cao càng loãng. Áp suất không khí cũng giảm đi rất nhiều, chỉ còn khoảng 1/10 so với trên mặt đất. Do đó, lượng không khí có ở trong khoang chứa bánh xe là rất thấp.
Đối với những máy bay dùng động cơ cánh quạt, lượng oxy thấp đi cũng khiến việc đốt nguyên liệu trở nên khó khăn. Trên không, các máy bay cũng thường thu bánh xe lại bởi nếu giữ nguyên, không khí sẽ lùa vào bánh, làm nó chuyển động xoáy tròn, gây sức cản làm giảm tốc độ bay.
Cơ chế hạ cánh của máy bay
Chuyến bay kết thúc với sự hạ cánh của máy bay trên đường băng. Khi máy bay gần tiếp đất, không khí phía dưới cánh bị ép xuống mặt đất, gây nên những luồng xoáy nhỏ cũng như tạo “hiệu ứng mặt đất” (ground effect) làm máy bay nâng lên trong một thời gian ngắn trước khi chính thức tiếp xuống đường băng.
Ngoài ra, máy bay hạ cánh còn kéo theo tiếng ồn cực lớn ở ngưỡng 120-140dB, có thể làm tổn thương tâm trí người nếu đứng gần đó.
Nguyên tắc hoạt động của máy bay
Cổ vật Chăm Pa lần đầu xuất hiện sau hơn 71 năm
Từ ngày 23/11, người dân và du khách sẽ được chiêm ngưỡng 30 tác phẩm điêu khắc Chăm Pa độc đáo có niên đại khoảng thế kỷ 7 đến 14 tại Huế.
NASA mở cuộc thi giải quyết nhu cầu vệ sinh trong không gian
"Thúc bách của tự nhiên" đôi khi rất khẩn cấp nhưng khó có thể chạy ngay vào nhà vệ sinh nếu bạn đang mặc một bộ đồ phi hành gia trong một sứ mệnh giữa không gian.
Khởi động dự án thế kỷ lập bản đồ tế bào của con người
Các nhà khoa học Mỹ và Anh vừa khởi động một dự án dài hơi nhằm xác định và mô tả tất cả các tế bào của con người trong một tập bản đồ lớn.
Ca sĩ, nhạc sĩ Bob Dylan giành giải Nobel Văn học 2016
Viện Hàn lâm Thuỵ Điển đã công bố tên của chủ nhân giải thưởng Nobel văn học 2016, là ca sĩ – nhạc sĩ- Bob Dylan. Nam nghệ sĩ sẽ nhận được phần thưởng là 8 triệu krona Thuỵ Điển (tương đương với 20, 4 tỷ VNĐ)
Giải Nobel Kinh tế 2016 thuộc về hai nhà kinh tế ở Mỹ
Giải thưởng Nobel Kinh tế 2016 vừa được quyết định trao cho hai ông Oliver Hart của trường ĐH Harvard và Bengt Holmström của trường MIT.
Giải Nobel Hòa bình 2016 được trao cho người chấm dứt cuộc tắm máu ở Colombia
Giải Nobel Hoà bình 2016 vừa được trao cho tổng thống Colombia nhờ đàm phán thành công thoả thuận hoà bình với lực lượng nổi dậy FARC, chấm dứt nhiều thập kỷ bất ổn ở nước này.
