Кіріспе
Жанауыш күш – бұл қандай да бір машинадан, әсіресе ұшақтан шығатын, Нютонның үшінші заңына сәйкес, денені қарама-қарсы бағытта жылға жылға беретін шығарынды. Дрон, спутник, ракета, ұшақ және басқа да әуедегі машиналарды ұшыру үшін жанауыш күшті түсіну қажет. Жанауыш күш қозғалтқыш жүйесімен басталады; ракета жағдайында бұл көбінесе төменнен жанғыш газдарды шығаратын жүйе болады. Бұл итеру жүйесі газ молекулаларын жоспарланған қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытта соншалықты жылдам шығарады, осылайша газ молекулалары қозғалатын бағыттан 180 градусқа қарама-қарсы бағытта әрекет ететін кері күш (яғни, жоспарланған қозғалыс бағытында) ракетаны жоғары көтереді. Көптез кездесетін қате пікір – ракета жерден итеріліп көтеріледі. Егер осылай болса, ұшақ жерден алыс қозғалғаннан кейін ракета жоғары қарай жылмаса еді. Шығарылған газдардың кері күші ғана қозғалысқа себеп болады.
Тіреу, көтергіш, салмақ және соғу
Жанауыш күш компоненттерге бөлінеді. Бұл күштің "алға қарайғы" компоненті көбінесе итеру күші деп аталады. Жарық күштің жоғары қарайғы компоненті көтерілу күші деп аталады. Ұшақтың қозғалысына әсер ететін тағы екі күш бар. Соққы күші, сонымен қатар ауа кедергісі деп те аталады, ол қозғалысқа қарсы әрекет ететін күш. Сондықтан, ол жанауыш күштің екі компонентіне де (итеру күшіне де, көтерілу күшіне де) қарсы әрекет етеді. Төртінші және соңғы күш – салмақ, ол тікелей төмен қарай әсер етеді.
Тіреу
Итеру күшін талдау үшін математикалық көзқарас қолданамыз. Біріншіден, ұшақ жерге қатысты белгілі бір бұрышта ұшып шығады. Тік "жоғары" қарай ұшатын ракета үшін бұл бұрыш 90° немесе кем дегенде 90°-ға жуық болады. Ұшақтар мен көптеген басқа да ұшатын аппараттар үшін бұл бұрыш одан әлдеқайда кіші болады, әдетте 0°-тан 60°-қа дейін. Осы бұрышты θ деп белгілейміз.
θ is constantly changing as the aircraft moves around. At any given moment, however, the cosine of this angle θ will give us the component of the force that is acting in the forward direction. Multiplying the total force by this cosine of θ would yield the thrust:
Because θ ranges from 0° to 90° and the cosine of any angle in this range is 0 ≤ cos θ≤ 1, the thrust will always be either less than or equal to the jet force as expected, as the thrust is a component of the jet force.
θ ұшақ қозғалғанда үнемі өзгереді. Дегенмен, кез келген уақытта осы бұрыштың косинусы θ алға бағытталған күш компонентін береді. Жалпы күшті осы cos θ-ға көбейту итеру күшін береді:
θ is constantly changing as the aircraft moves around. At any given moment, however, the cosine of this angle θ will give us the component of the force that is acting in the forward direction. Multiplying the total force by this cosine of θ would yield the thrust:
Because θ ranges from 0° to 90° and the cosine of any angle in this range is 0 ≤ cos θ≤ 1, the thrust will always be either less than or equal to the jet force as expected, as the thrust is a component of the jet force.
Өйткені θ 0°-тан 90°-қа дейін өзгереді және осы аралықтағы кез келген бұрыштың косинусы 0 ≤ cos θ ≤ 1 тең болғандықтан, итеру күші күтілгендей, реактивтік күштен кем немесе оған тең болады, себебі итеру күші реактивтік күштің бір бөлігі болып табылады.
θ is constantly changing as the aircraft moves around. At any given moment, however, the cosine of this angle θ will give us the component of the force that is acting in the forward direction. Multiplying the total force by this cosine of θ would yield the thrust:
Because θ ranges from 0° to 90° and the cosine of any angle in this range is 0 ≤ cos θ≤ 1, the thrust will always be either less than or equal to the jet force as expected, as the thrust is a component of the jet force.
Тарқату
Ауа кедергісі – қозғалысқа қарсы әрекет ететін күш. Итеру күші алға жылғалысын қамтамасыз ететін, ал көтеру күші жоғары жылғалысын қамтамасыз ететін болғандықтан, ауа кедергісі осы екі күшке де қарсы тұрады. Ауа кедергісі – ауаның өзі мен қозғалатын нысан (осы жағдайда ұшақ) арасындағы үйкеліс. Ауа кедергісін есептеу, итеру және көтеру күштерін есептеуге қарағанда әлдеқайда күрделі – ол ұшақтың материалына, жылдамдығына және басқа да өзгермелі факторларға байланысты. Дегенмен, зымырандар мен ұшақтар ауа кедергісін азайтатын материалдардан және пішіндерден жасалады, соның арқасында ұшақты жоғары және алға жылғалысын қамтамасыз ететін күш максималды болады.
Салмағы
Салмақ – көтеру күшінің жоғары қарай қозғалыс жасау үшін жеңіп өтуге тиіс төменге бағытталған күш. Жерде салмақты есептеу салыстырмалы түрде оңай:
Бұл теңдеуде m – нысанның массасын, ал g – гравитацияның әсерінен туындайтын үдеуді білдіреді. Жерде бұл шамамен 9,8 м/с²-қа тең. Көтеру күші салмақ күшінен басым болғанда, ұшақ жоғары қарай үдеуге ие болады.