پرواز انسان‌ها در زندگی مدرن امروزی موضوع چندان قابل توجهی نیست. همگی ما از نقطه‌ای از جهان به نقطه‌ای دیگر با هواپیما پرواز می کنیم ولی به ندرت پیش می‌آید که چگونگی این فرآیند فکر کنیم. در حالیکه یک قرن پیش این توانایی فوق العاده توسط برادران رایت به تازگی کشف شده بود و قطعاً باعث شگفت زدگی آنها و تمامی جهان گردید. اختراع هواپیما به درستی یکی از بزرگ‌ترین اختراعات در تاریخ بشر لقب گرفته است. در این مقاله از مجله‌ی ایرپلین تیکت به بررسی نحوه‌ی کار هواپیماها می‌پردازیم.
نحوه‌ی کار هواپیماها
اگر هواپیمایی را در حال برخاستن از زمین و یا فرودآمدن تماشا کرده باشید احتمالاً بیشترین چیزی که توجهتان را جلب کرده صدای موتورهای آن بوده است. موتورهای جت که لوله‌های فلزی بلندی هستند و از مقادیر زیادی هوا و سوخت استفاده میکنند بسیار پرسر و صداتر و قدرتمندتر از موتورهای پره‌ای عمل میکنند.
ممکن است فکر کنید موتورها اجزای کلیدی برای به حرکت درآوردن هواپیما هستند ولی اشتباه می‌کنید. هواپیماها حتی بدون موتور هم می‌توانند پرواز کنند، همانطور که گلایدرها و حتی هواپیماهای کاغذی بدون موتور پرواز میکنند.
اگر نحوه‌ی پرواز هواپیماها برای شما جذاب است ابتدا باید تفاوت بین موتور و بال و وظایفی که هرکدام برعهده دارند را درک کنید. موتورهای هواپیما برای به جلو راندن آن در سرعت‌های بالا طراحی شده‌اند. این سرعت به هوا اجازه‌ی جریان پیدا کردن بر روی بال‌ها را می‌دهد و همین موضوع باعث راندن هوا به سمت پایین شده و نیروی بلند کننده‌ای به نام نیروی برآر یا لیفت (lift) تولید می‌کند. این نیرو بر وزن هواپیما غلبه کرده و آن را در آسمان نگه می‌دارد. بنابراین این موتور هواپیماست که آن را به جلو می‌راند در حالیکه بال‌ها آن را به بالا حرکت می‌دهند.
برای تحقق پرواز، هواپیماها باید از چهار نیروی اصلی آیرودینامیک1 یعنی نیروی برآر، وزن، تراست یا رانش و درگ یا نیروی پسار بهره بجویند. می‌توانید آنها را مانند بازوان هواپیما در نظر بگیرید که هواپیما را در آسمان نگه می‌دارند و هر کدام آن را به جهت متفاوتی هل می‌دهند.
ابتدا دو نیروی رانش و پسار را بررسی می‌کنیم. نیروی رانش یا تراست (Thrust) چه توسط ملخ هواپیما و چه توسط موتور جت تولید شود نیروی آیرودینامیکی است که هواپیما را به جلو می‌کشد و یا هل می‌دهد. نیروی آیرودینامیکی مخالف آن نیروی پسار یا درگ (drag) است. اگر هنگامی که در اتومبیل در حال حرکت قرار دارید دست خود را از پنجره بیرون بگیرید می‌توانید تا حدودی نیروی پسار را درک کنید. میزان نیروی پساری که دست شما تولید می‌کند بستگی به اندازه‌ی دست، سرعت ماشین و چگالی هوا دارد. در واقع پسار به نیرویی گفته می‌شود که در جهت بازداشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار می‌کند. هواپیمای مسافربری همیشه به یک دلیل ارابه‌های فرودش را بعد از برخاستن از زمین جمع می کند و آن دلیل چیزی نیست جز کاهش نیروی پسار.
برای اینکه پرواز هواپیما محقق شود همیشه باید نیروی تراست یا رانش مساوی و یا بیشتر از نیروی پسار باشد. اگر به هر دلیل نیروی پسار بر نیروی رانش فزونی یابد سرعت هواپیما کاسته می‌شود. برعکس آن هم محقق است؛ اگر نیروی رانش زیادتر از نیروی پسار شود سرعت هواپیما افزایش پیدا می‌کند.
هر چیزی در جهان وزنی دارد و محصولی است ساخته شده از جرم و نیروی جاذبه. نیروی وزن که همان شتاب گرانشی اعمال شده به جرم هواپیما از جانب زمین است هواپیما را به پایین می‌کشاند. در واقع نیروی وزن همان نیرویی است که با بلندشدن هرچیزی از زمین مخالفت می‌کند. نیروی مخالف وزن نیروی است به نام برآر یا لیفت (lift) که هواپیما را مستقیماً به طرف بالا هل می‌دهد و در آسمان نگه می‌دارد. این نیرو از طریق استفاده از بال‌ها ایجاد می‌گردد.
