Применимость закона Бернулли для летательных аппаратов

Автор: Серебрянникова Екатерина Николаевна

Организация: ГБОУ лицей №126

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Крыло летательного аппарата имеет аэродинамический профиль: верхняя часть более изогнута, чем нижняя. При движении самолёта воздух разделяется на два потока — над и под крылом. Из-за формы крыла поток над верхней поверхностью проходит больший путь за то же время, что и поток под крылом. Следовательно, скорость воздуха над крылом выше, чем под ним.

Согласно закону Бернулли  это приводит к снижению давления над крылом и повышению давления под ним. Разность давлений создаёт подъёмную силу, которая противодействует силе тяжести и позволяет аппарату подниматься. Уравнение Бернулли применимо только при скоростях потока, не превышающих скорость звука (до 340 м/с).

Закон Бернулли является важным элементом в объяснении подъёмной силы, он не является единственным фактором. В аэродинамике также учитываются:

• Циркуляция воздуха вокруг крыла. Форма крыла и угол атаки создают циркуляцию потока, которая усиливает разность давлений.
• Третий закон Ньютона. Воздух, отбрасываемый вниз при обтекании крыла, создаёт реактивную силу, направленную вверх.
• Угол атаки. Угол между хордой крыла и направлением потока воздуха также влияет на величину подъёмной силы.

Таким образом, подъёмная сила — результат комплексного взаимодействия нескольких физических явлений, а не только эффекта Бернулли.

Понимание закона Бернулли позволяет инженерам:

• Оптимизировать форму крыльев для повышения эффективности полёта.
• Рассчитывать подъёмную силу, сопротивление и другие аэродинамические характеристики.
• Разрабатывать элементы управления самолётом (закрылки, элероны), которые регулируют подъёмную силу и манёвренность.

В истории авиации закон Бернулли сыграл значительную роль в развитии конструкций крыльев. Например, работы Николая Жуковского в начале XX века заложили теоретическую основу для проектирования крыльев с оптимальными аэродинамическими характеристиками.

Опубликовано: 04.12.2025