Każdy wie, że samoloty buduje się z metalu. Kiedyś samoloty budowano też z drewna. Jest faktem, że te materiały są ciężkie. A kiedy coś jest ciężkie - spada na ziemię.

Wiedzę o tym, dlaczego różne przedmioty spadają na ziemię zawdzięczamy sir Izaakowi Newtonowi . Ten znakomity fizyk i człowiek nauki, sformułował w 1687 roku teorię Prawa Powszechnego Ciążenia. Siłę z jaką przyciągają się dwie masy nazywamy grawitacją. Nas interesuje grawitacja pomiędzy Ziemią, a ciężkim, metalowym samolotem oraz sposób w jaki ten kawał metalu łamie jedno z fundamentalnych praw wszechświata. Dlaczego samolot lata? W wielkim skrócie, lata dlatego, że ma skrzydła. Pytanie dnia brzmi zatem, dlaczego skrzydła unoszą się w powietrze (razem z samolotem). Tajemnicą tego fenomenu jest kształt poprzeczny skrzydła. Jeżeli weźmiemy wielki nóż i rozetniemy je w poprzek, ujrzymy taki o to dziwny kształt:







Jak widzimy skrzydło ma nieco dziwny, krzywy profil, którego górna część jest wygięta bardziej niż dolna. Taki profil nazywamy profilem lotniczym. Niby zagadka jest rozwiązana, ale jeżeli samolot stoi w miejscu, to nie chce się unosić. Czegoś brakuje.

Tym czymś jest powietrze. Kiedy powietrze po prostu otacza skrzydło, nic się nie dzieje. Magia zaczyna się, kiedy powietrze zaczyna się przemieszczać wzdłuż profilu skrzydła. Jego grubsza krawędź, nieco bardziej tępa, nazywa się krawędzią natarcia skrzydła. Drugi koniec profilu, w stronę którego płynie powietrze i który jest zwykle bardzo ostro zakończony, nazywamy krawędzią spływu. Obie te krawędzie, łączy linia prosta, nazywana cięciwą profilu.

Kiedy powietrze opływa skrzydło od krawędzi natarcia, do krawędzi spływu, pojawia się kolejne prawo fizyki. Mianowicie, natura nie znosi próżni. Ale co nam z tego przyjdzie? Popatrzmy uważnie na sam profil. Struga powietrza nacierająca na krawędź natarcia ulega rozdzieleniu:




Wzdłuż dolnej, prawie płaskiej powierzchni skrzydła przepływa prawie normalnie. Lecz wygięta górna powierzchnia skrzydła wydłuża drogę, jaką powietrze musi pokonać. W efekcie, rozdzielona struga nie spotkałaby się na krawędzi spływu w tym samym czasie i powstałaby próżnia. Powietrze nad górną częścią profilu robi zatem jedyną rzecz, jaka chroni je od powstania próżni. Przyśpiesza. Lecz kiedy przyśpiesza, jego ciśnienie spada. W efekcie powstaje różnica ciśnień, która zasysa skrzydło w górę. Nazywamy to siłą nośną.

Skrzydło (razem z całym samolotem) posiada pewną masę, która jest przyciągana do ziemi, przez grawitację. Tak powstaje ciężar przedmiotu (ciężar jest iloczynem masy i siły grawitacji). Powstająca różnica ciśnień nad skrzydłem, działa przeciwnie do kierunku działania grawitacji. W efekcie ciężar maszyny się stopniowo zmniejsza. Jeżeli siła nośna zrównoważy ciężar, samolot stanie się nieważki. Jeżeli będzie wzrastać dalej - uniesie maszynę w powietrze.



Teraz ostatnia tajemnica sukcesu. Jak zwiększyć różnicę ciśnienia powietrza i zyskać większą siłę nośną? Skoro siła ta powstaje jako efekt ruchu powietrza wzdłuż cięciwy skrzydła - musimy je przyśpieszyć bardziej. Uzyskujemy to przez napęd samolotu. Napęd może być różny i nie jest istotne jakiego jest rodzaju. Może to być nawet silnik rakietowy w promie kosmicznym, jak i sama grawitacja w szybowcu. Ważne jest to, że napęd wymusza ruch skrzydła przez powietrze, zwiększając prędkość z jaką opływa ono skrzydło. Niestety, im szybciej jakieś ciało przemieszcza się przez powietrze, tym większy opór stawia temu ośrodkowi. I niestety opór rośnie szybciej niż prędkość. To wyjaśnia dlaczego przeciętny, kanciasty samochód z dwustukonnym silnikiem jedzie po autostradzie (niemieckiej oczywiście) z prędkością 150 km/h. a super sportowy samochód za wiele milionów dolarów, z dziesięciokrotnie mocniejszym silnikiem, pędzi po torze wyścigowym „zaledwie” trzy razy szybciej. Ten sam efekt działa na samoloty.

Na powyższym rysunku widzimy rozkład sił działających na samolot w ruchu. Ciąg pomaga zwiększać siłę nośną i pokonać ciężar. Opór osłabia siłę nośną, a ciężar ciągnie maszynę w dół. Zadaniem pilota jest pilnowanie by wynik tego równania był zawsze na korzyść siły nośnej. A to sprowadza się głównie do utrzymania prędkości maszyny powyżej wartości krytycznej, poniżej której skrzydło przegrywa walkę z grawitacją. Musimy też pamiętać, że im wyżej się znajdujemy, tym powietrze robi się rzadsze, jego ciśnienie spada i zmniejsza się siła nośna. W efekcie musimy lecieć szybciej.

W tym momencie podrywa się jakiś prześmiewca i drze się, że nie mam racji, bo śmigłowiec np. wisi sobie w powietrzu i nie musi latać szybko. Tajemnica lotu śmigłowca jest wbrew pozorom równie łatwa do zrozumienia. Po prostu, zamiast napędzać cały statek powietrzny, jak to jest w przypadku samolotów, napędzamy tylko same skrzydła. A tymi skrzydłami są łopaty wirników. Kiedy obracamy nimi dostatecznie szybko, powstaje siła nośna, która unosi śmigłowiec. Mimo, że sama maszyna jest nieruchoma.

W grze Microsoft Flight, większość maszyn to maszyny śmigłowe. Ten typ napędu to nic innego jak zespół wirujących skrzydeł, których siła nośne działa do przodu, zamiast do góry. Wadą tego napędu jest to, że jego sprawność spada wraz z wysokością. Dlatego im wyżej lecimy, tym nasz samolot leci wolniej. Jest jeszcze jedna metoda kontroli siły nośnej na skrzydle (oraz śmigłach). Tą metodą jest zmiana kąta natarcia skrzydła.








Do tej pory mówiliśmy o powietrzu opływającym skrzydło równolegle do jego cięciwy. Jeżeli zmienimy kąt, z jakim skrzydła naciera na skrzydło, zmienimy siłę działającą na skrzydło. Z tej samej zasady korzystają też śmigła o regulowanym skoku, pozwalając zmieniać ciąg, bez zmiany prędkości obrotowej. Niestety, zakres tych zmian jest niewielki. Zwykle nie przekracza 7 stopni odchyłki. A co się stanie, gdy ten kąt wzrośnie bardziej? Nastąpi tzw. oderwanie strug. [przeciągnięcie] Powietrze, zamiast opływać skrzydło, oderwie się od niego. W powstającą w ten sposób próżnię, wypełnią wiry powietrzne, zwane turbulencjami. Wiry te zmieniają rozkład sił na skrzydle, powodując bardzo duże osłabienie siły nośnej. W efekcie skrzydło po prostu przestaje unosić maszynę. Wpada ona w tzw. przeciągnięcie (ang. Stall) i … spada. W grze jesteśmy w tej komfortowej sytuacji, że posiadamy pasek statutu przeciągnięcia. Kiedy strzałka wejdzie na żółte pole - samolot zacznie spadać. Aby tego uniknąć, musimy wyrównać kąt natarcia i rozpędzić samolot, aby powietrze znów prawidłowo obiegło je i uniosło samolot. Niestety wymaga to i czasu i wysokości. Jeżeli przeciągnięcie zdarzy się na małej wysokości to niestety dołączymy do szerokiego grona pilotów, którzy przegrali walkę z grawitacją. O ile w grze wystarczy wybrać opcję ”restart”, to w realnym życiu i w prawdziwym samolocie możemy po prostu nie dostać drugiej szansy.





Wiemy już, czemu samolot lata. Teraz warto się dowiedzieć, jak nim latać, oraz co jest czym. W samolocie jest wiele elementów, często bardzo ważnych i ich nazewnictwo jest dość istotne. Inaczej można coś źle zrozumieć a wtedy będą kłopoty. Przyjrzyjmy się budowie samolotu:



Samolot składa się z kadłuba, w którym zwykle siedzi pilot, znajduje się kabina dla pasażerów lub ładunku oraz inne podzespoły maszyny. Do kadłuba przymocowane są dwa skrzydła, po bokach maszyny. Czasem może być ich więcej. Ale póki co, samoloty jednoskrzydłowe jeszcze nie powstały. Dwa skrzydła naprzeciw siebie tworzą płat. Stąd np. nazwa "dwupłatowiec", który naprawdę ma 4 skrzydła, ale tylko dwa płaty. W grze jest taką konstrukcją Boeing PT-17 Stearman. Pozostałe maszyny w grze są jednopłatowcami. Skrzydło jest dość skomplikowanym mechanizmem, zawierającym wiele elementów. Są to:

Lotki - powierzchnie sterowe przy końcach skrzydła. Cechą charakterystyczną lotek, jest to, że na każdym skrzydle wychylają się przeciwnie. Jeżeli lewa lotka wychyla się w górę, to prawa w dół. Dzięki temu zmienia się siła nośna obu skrzydeł i powstaje moment przechylający samolot na boki.

Klap - znajdują się blisko kadłuba i zawsze wychylają się w dół. Mogą się wychylać stopniowo, jak w M-7 lub P-51D, jednostopniowo jak w A6M, czy proporcjonalnie, jak w RV-6. Może ich też nie być wcale jak w Iconie A5, lub w PT-17.

Klapy zmieniają profil aerodynamiczny skrzydła, zwiększając jego siłę nośną. Dzięki temu samolot może się unieść już przy mniejszej prędkości. Wadą klap jest to, że zwiększają opór czołowy maszyny i spowalniają samolot. Dlatego jak tylko uzyskamy prędkość bezpieczną dla lotu bez klap, chowamy je by móc się rozpędzić bardziej. Klap używa się głównie przy starcie lub lądowaniu. Ale można je użyć także np. w locie na dużej wysokości, kiedy napęd samolotu staje się nieefektywny i tracimy szybkość oraz siłę nośną. Można je też użyć jako hamulców aerodynamicznych.

Hamulce aerodynamiczne - Służą do wyhamowywania maszyny w locie. W grze, żadna maszyna ich nie posiada, ale są one normalnym wyposażeniem szybowców, większych maszyn odrzutowych, oraz samolotów wojskowych. Są to zwykle klapy wysuwane ze skrzydła lub kadłuba, które stawiają dodatkowy opór czołowy.

Spoilery - Również nie znajdziemy ich na razie w grze. Są zwykle typowym wyposażeniem liniowców pasażerskich. Spoilery są kuzynami hamulców. Działają na podobnej zasadzie, ale zamiast wyhamowywać maszynę, zaburzają przepływ powietrza wokół skrzydeł i powodują utratę siły nośnej. Są odwrotnością klap. Wykorzystuje się je do płynnego wytracania wysokości, bez zmiany szybkości lotu.

Skrzela - również nie występują w grze. Są częścią krawędzi natarcia. Mogą być stałe, lub wysuwane automatycznie. Podobnie jak klapy zwiększają siłę nośną skrzydła. Ale nie powodują efektu hamowania. Nie są jednak tak efektywne.

Winglety - Małe, pionowe stateczniki na końcach skrzydeł. Ich rolą jest poprawienie przepływu powietrza na końcach skrzydeł, czyli w miejscu, gdzie dochodzi do największych zakłóceń. Małe winglety stałe, posiada Icon A5 - wyglądają jak zagięte w dół końce skrzydeł.

Zastrzały - Elementy konstrukcyjne. Zwykle stosowane w samolotach typu "górnopłat", jak np. Icon A5 lub M-7. Przejmują na siebie część obciążeń i odciążają konstrukcję skrzydła. Ich wadą jest generowanie dużego oporu czołowego. Dlatego stopniowo zanikają w konstrukcjach lotniczych.

Na końcu kadłuba znajduje się usterzenie. Pełni ono dwie funkcje. Po pierwsze stabilizuje maszynę w locie, za pomocą stateczników. Stateczniki są nieruchomymi elementami usterzenia. Do nic przymocowane są elementy ruchome, zwane sterami. Ster pionowy to ster kierunku, a poziomy, to ster wysokości. Ich wychylenie powoduje odchylenie strug powietrza opływającego samolot i w efekcie przesunięcie ogona maszyny w stronę przeciwną. A to powoduje zmianę położenia całego samolotu, zmianę kierunku działania siły ciągu i kata natarcia skrzydeł.

Pod kadłubem znajduje się podwozie. Podwozie odpowiada za przyjęcie na siebie sił nacisku podczas lądowania samolotu, umożliwia poruszanie się mu po lądzie lub wodzie i utrzymuje w czasie postoju. Jego konstrukcja może być różna. Pierwsze samoloty miały tylko drewniane płozy, niczym sanki i musiały startować ze specjalnych pochylni. Potem pojawiły się koła, narty, pływaki a nawet czołgowe gąsienice. Podwozie może być chowane, dla zmniejszenia oporu czołowego. Ale tak naprawdę ma to znaczenie tylko w bardzo szybkich samolotach. Większość samolotów turystycznych ma stałe podwozia.

A teraz zapraszamy do następnego działu, gdzie sprawdzimy co samolot ma w środku kabiny,

Kokpit