Obsah
Umelý letún letí podľa rovnakých fyzikálnych princípov ako vták: musí prekonať gravitačné sily, aby dosiahol zdvih a let. Krídla lietadiel pracujú na vytvorení výťahu a dosahujú to zakrivením prúdu vzduchu okolo nich. Bez krídel je lietadlo iba automobil.
Letecké sily
Lietadlá - a vtáky - sú schopné lietať, pretože vyvažujú štyri sily: zdvih, váhu, odpor a ťah. Lietadlo vzlietne do vzduchu, keď výťah - sila tlačiaca nahor na spodnú plochu krídel - presahuje hmotnosť lietadla v dôsledku gravitačnej sily. Výťah je tvorený prúdením vzduchu okolo lietadla, najmä okolo krídla. Drag je sila odporu vzduchu proti pohybu lietadla. Táto sila sa zvyšuje so zvýšenou rýchlosťou lietadla, ale klesá, ak má letún hladký alebo aerodynamický tvar. Motor a pohonný systém lietadla, buď prúdové, alebo vrtuľové, vytvára prítlačnú silu na prekonanie odporu.
Newton a Bernoulli
Dvaja európski vedci vysvetlili princípy letu lietadiel. Anglický fyzik Isaac Newton (1642 - 1727) vymenoval tri zákony o pohybe, ktoré sa vzťahujú na všetky pohybujúce sa objekty. Prvým je, že objekty zostávajú v pokoji alebo v rovnomernom pohybe, pokiaľ nie sú nútené meniť sa vonkajšou silou. Druhý dôvod uvádza, že sila nasmerovaná na objekt spôsobuje jeho zrýchlenie v smere tejto sily. Tretia uvádza, že pre každú silu existuje rovnaká a opačná sila. Švajčiarsky matematik Daniel Bernoulli (1700–1782) bol priekopníkom vo vývoji matematického vysvetlenia dynamiky tekutín, mechaniky prúdenia tekutín a plynov. Jeho hlavné zistenie, známe ako Bernoulliho princíp, uvádza, že pri zvyšovaní rýchlosti prúdenia vzduchu sa jeho tlak znižuje.
Uhol nábehu
Krídla lietadla sú navrhnuté tak, aby sa mierne naklonili od horizontály, známej tiež ako dráha letu. Tento uhol sklonu sa nazýva uhol nábehu a je najdôležitejšou premennou pri generovaní zdvihu. Letún sa začne pohybovať, keď pilot vyvinie úder z motora, aby sa letún pohyboval dopredu po zemi. Pilot otáča lietadlom smerom nahor zdvíhaním nosa, aby sa zväčšil uhol útoku a dosiahol vzlet. Príliš veľký uhol útoku však zastaví lietadlo.
Zakrivenie toku
Výťah je vytváraný vzduchovým zakrivením okolo krídla lietadla. Keď prúd vzduchu narazí na prednú hranu krídla, rozdelí sa na dve časti, niektoré prúdia pozdĺž horného povrchu a niektoré prúdia pozdĺž povrchu dole. Tvar krídla je mierne asymetrický, s väčšou plochou povrchu na hornej strane. Prietok vzduchu sa drží na hornom povrchu, keď sa pohybuje medzi prednými a zadnými okrajmi krídla, zakrivuje a znižuje tlak podľa Bernoulliho princípu. Keď lietadlo zhromažďuje rýchlosť, zdvíhanie sa zvyšuje podľa druhého Newtonovho zákona o pohybe. To zasa zvyšuje zakrivenie vzduchu na hornom povrchu a núti viac vzduchu dole od zadného okraja krídel. Keď sa lietadlo pohybuje vzduchom, odvádzajú krídla spodnú stranu, ktorá je v uhle nábehu proti prúdu vzduchu, aj určitý prúd vzduchu. Tento prúd vzduchu smerom nadol vytvára rovnakú a opačnú reakciu pri prúdení vzduchu pod vysokým tlakom (Newtonov tretí zákon), zvyšuje zdvih a udržuje lietadlo vo vzduchu.