Почему воздушные змеи летают?

Когда кайт остается устойчивым в воздухе, это впечатляет. Однако иногда он начинает делать восьмерки, и полет становится хаотичным. От чего это зависит?

Лето и морской пляж ассоциируются, в том числе, с запуском воздушных змеев. Это занятие не только для детей. Есть даже виды спорта, в которых используются воздушные змеи. К ним относятся багги-кайтинг и кайтджампинг. Воздушный змей может быть интересным. Физика полета воздушного змея не менее интересна.

Какие силы действуют на воздушный змей?

На воздушный змей в воздухе действуют несколько сил. Это сила тяжести, подъемная сила, сила сопротивления воздуха в направлении, откуда дует ветер и сила, с которой на кайт действует удерживаемая человеком веревка (противоположная направлению ветра).

Подъемная сила

Откуда вообще берется подъемная сила? Конструкция воздушных змеев меняет направление потока воздуха в окружающей среде (кайт делит воздушный поток на две части). Давление воздуха под кайтом становится больше, чем давление над ним. Эта разница давлений создается потому, что воздух обтекает его сверху и снизу с разной скоростью. Именно это создает подъемную силу и именно поэтому ветер вообще необходим для полета кайта.

Угол, под которым поверхность кайта направлена ​​по отношению к направлению ветра, называется углом атаки. Полет воздушного змея стабилен, когда равнодействующая этих сил не создает крутящих моментов, изменяющих угол атаки. Когда результирующая всех упомянутых выше сил равна нулю, воздушный змей зависает в воздухе. Чтобы крутящие моменты, горизонтальные и вертикальные равнодействующие силы, действующие на кайт, исчезли, вам необходимо тянуть кайт под правильным углом и с нужной силой.

Изменение направления и силы ветра заставляет нас регулировать силу, с которой мы используем веревку, чтобы удерживать кайт в воздухе. Когда условия меняются, вы должны манипулировать струной, чтобы быстро найти новое состояние равновесия.

При отпускании веревки одна из сил исчезает, равнодействующая остальных сил направляет змей к земле, и змей просто падает.

Интересно, что воздушный змей обычно имеет несколько состояний равновесия. Таким образом, мы можем контролировать это несколькими способами.

Может ли воздушный змей летать без хвоста? Да, может быть. Однако без хвоста такому плоскому змею сложнее сохранять баланс. Использование хвоста в конструкции воздушного змея стабилизирует его полет. Благодаря хвосту змей не будет так часто делать восьмерки и круги.

Развлечение с воздушным змеем

Можно устраивать соревнования, какой змей полетит выше, а какой быстрее поднимется. Также вы можете посоревноваться, какой змей дольше продержится в воздухе и, конечно же, какой из них самый красивый.

Чего нельзя делать с воздушным змеем?

Воздушных змеев нельзя запускать вблизи линий электропередач (низких или высоких), вблизи аэропортов, антенн, скал или дорог. Несоблюдение этих правил может привести к несчастью, вплоть до смерти.

Никогда не запускайте воздушного змея во время грозы, потому что в него может ударить молния.

Чем больше воздушный змей, тем больше силы, действующие на него. Большой воздушный змей может сбить с ног взрослого человека или даже поднять его в воздух.