Aerodinamikai alapismeretek

Robert Pecnik cikke, Susanne fordításában

Repül egy szárnyruha, vagy csak egy aerodinamikai húzás lassítja az ereszkedés sebességét? Nos, a szárnyruha valóban repül, mert rendelkezésre álló területe nem elég nagy ahhoz, hogy ilyen lassú ereszkedési sebességet és ilyen lapos repülési utat idézzen elő. De az egyetlen erő, amely a szárnyruhát a levegőben hajtja, a gravitáció. A szárnyruha megpróbálja a gravitáció okozta függőleges szabad esést a lehető leg vízszintesebb repülésre alakítani. Ugyanez az elv vonatkozik a vitorlázórepülőkre, a sárkányokra és a szárnyas ejtőernyőkre is, amelyeket mindenki ismer. A szárnyruha azért repül, mert VAGY SZÁRNY, akárcsak egy repülőgép szárnya, szárnyas ejtőernyője vagy űrsiklója (valójában alapalakja és repülési jellemzői miatt a szárnyruházat jobban összehasonlítható egy űrsiklóval, mint más repülő tárgyakkal).

Ezért nagyon nehéz megmérni a szárnyruhák minimális sebességét. De minden rakétára van egy általános szabály. A szárnyterület és a rakéta súlya közötti arányt szárnyterhelésnek nevezzük. Az ejtőernyősök többsége ismeri ezt a kifejezést a lombkorona kapcsán. Minél nagyobb a szárnyterhelés, annál gyorsabban repül a lombkorona, de nagyobb az elakadási sebessége is. Ma ejtőernyős előtetőket használnak, szárnyterheléssel 0,5 és 3,0 font/négyzetméter között. A sárkányok szárnyterhelése körülbelül 1,2-1,5 font/négyzetméter, és minimális repülési sebességük körülbelül 35 km/h (22 mph). A Cessna repülőgépek szárnyterhelése általában 20 font/négyzetméter, minimális légsebességük 80-90 km/h (50-55 mph). Az űrsikló rövid szárnyfesztávolságával és rendkívül nagy szárnyterhelésével több mint 350 km/h (220 mph.) Sebességgel landol.

Egy átlagos emberméretnél a szárnyruha szárnyterülete 15-16 négyzetméter, súlya 170-190 font. Ennek eredményeként 10,5-12,5 font/m2 szárnyterhelés keletkezik, ami tízszer nagyobb, mint a felszíni ejtőernyőké. Néhány egyszerű matematika azt mondja nekünk, hogy tízszer nagyobb szárnyterhelés esetén a minimális sebesség körülbelül háromszorosa. Ez megegyezik a szárnyruhás repülések méréseivel, ahol a legjobb csúszási szöget 130 km/h (75 mph) sebességgel érték el. Ennél a repülési sebességnél a süllyedési sebesség 40-50 km/h volt, ami 2 és 2,5 közötti csúszási szöget eredményez. Alacsonyabb süllyedési sebesség érhető el, de ez lényegesen alacsonyabb vízszintes sebességet és rossz csúszási szöget eredményez.

A szárnyruha landolásának megkísérléséhez sokkal nagyobb szárnyterületre van szükség a nagyobb emelés létrehozásához és a minimális sebesség csökkentéséhez. De az emberi testnek jól meghatározott alakja van, amely egyáltalán nem alkalmas a repülésre, és legalább néhány millió év evolúcióra lesz szükség ahhoz, hogy kényelmesebb formába hozza a szárnyruhás repüléshez. Ez azt jelenti, hogy a szárnyasruha nagyobb felhajtó képességét az emberi test nem megfelelő alakja és a rendelkezésre álló erő korlátozza. A nagyobb emelés egyetlen módja valamilyen merev szárny lenne, de létezik. Repülőgépnek hívják.