قوى الطيران: الرفع والدفع والاحتكاك والجاذبية
عندما تطير الطائرة لا يحدث ذلك لأنها تحدت قوانين الفيزياء، بل لأنها استخدمتها بذكاء. تؤثر في الطائرة أربع قوى رئيسة: الرفع إلى أعلى، والوزن أو الجاذبية إلى أسفل، والدفع إلى الأمام، ومقاومة الهواء أو السحب إلى الخلف. توازن هذه القوى أو عدم توازنها يحدد هل ترتفع الطائرة أم تهبط أم تتحرك بسرعة ثابتة.
قوة الرفع
الرفع قوة تؤثر إلى أعلى وتساعد الطائرة على البقاء في الهواء. تتولد بسبب شكل الجناح وحركة الهواء حوله وزاوية الهجوم. الجناح مصمم بحيث يساعد على جعل الضغط والحركة حوله مناسبين لإنتاج قوة رفع كافية. لا يعني ذلك أن الجناح وحده يكفي؛ فالسرعة والهواء وتصميم الطائرة كلها عوامل مهمة.
قوة الجاذبية أو الوزن
الجاذبية تسحب الطائرة نحو الأرض، وتظهر في الطيران على شكل وزن الطائرة. لكي ترتفع الطائرة يجب أن تكون قوة الرفع أكبر من الوزن. وإذا كان الرفع أقل من الوزن تهبط الطائرة. لذلك يهتم المهندسون بكتلة الطائرة وحمولتها وتصميم أجنحتها ومحركاتها.
قوة الدفع
الدفع قوة تحرك الطائرة إلى الأمام، وتنتج عن المحركات النفاثة أو المراوح. كلما زاد الدفع استطاعت الطائرة زيادة سرعتها أو التغلب على مقاومة الهواء. في الإقلاع تحتاج الطائرة إلى دفع كبير لتصل إلى سرعة تسمح بتوليد الرفع المناسب.
مقاومة الهواء أو السحب
مقاومة الهواء قوة تعارض حركة الطائرة إلى الأمام. تنتج عن احتكاك الهواء وشكل الجسم وحركة الطائرة خلال الغلاف الجوي. لذلك تصمم الطائرات بأشكال انسيابية لتقليل السحب. عندما يزداد السحب تحتاج الطائرة إلى دفع أكبر للحفاظ على سرعتها.
خلاصة المقال
الطيران يعتمد على أربع قوى: الرفع، الجاذبية، الدفع، ومقاومة الهواء. إذا فهم الطالب اتجاه كل قوة ودورها، تصبح أسئلة الطيران واضحة جدًا. الطائرة لا تطير بالعناد، بل بمعادلة دقيقة بين قوى متعاكسة.