Eine andere Art von „Rakete“ kann auch Plastiktüten in den Himmel bringen

Rezensionsexperte: Qian Hang, Experte für Luft- und Raumfahrtwissenschaften der First Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation

Plastiktüten und Raketen scheinen überhaupt nichts miteinander zu tun zu haben. Woher kommt die Kombination aus Plastiktüte und Rakete? Kann es wirklich in den Himmel abheben? Lasst uns gemeinsam nach unten schauen!

Plastiktütenrakete, das unverzichtbare Element ist die Plastiktüte! Wir müssen zuerst eine große Plastiktüte vorbereiten und sie aufblasen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

An diesem Punkt könnte jeder in einem Dilemma stecken. Wie lange dauert es, eine so große Plastiktüte von Hand aufzublasen? Versuchen wir, aus einer gewissen Entfernung von der Beutelöffnung Luft nach innen zu blasen. Sehen Sie, die Plastiktüte quillt sofort auf!

Nachdem Sie den Plastikschlauch aufgeblasen haben, binden Sie die Öffnung des Beutels zu und kleben Sie ein paar kleine Schwanzflossen an das Ende des Plastikbeutels. Auf diese Weise ist eine Plastiktütenrakete fertig.

Das magische Bernoulli-Prinzip

Warum kann ein so großer Plastikbeutel in einem bestimmten Abstand zur Beutelöffnung mit einem einzigen Atemzug aufgeblasen werden? Ich frage mich, ob Sie sich noch an die Geheimnisse der elektrischen Ventilatorkühlung erinnern, die ich Ihnen zuvor verraten habe? Darin wurde das „Bernoulli-Prinzip“ erwähnt, das besagt, dass der Druck dort niedrig ist, wo die Strömungsgeschwindigkeit hoch ist.

Wenn Sie Luft an einer Stelle etwas entfernt von der Beutelöffnung blasen, ist die Gasströmungsrate in der Mitte der Beutelöffnung größer als um sie herum, wodurch in der Mitte ein Bereich mit niedrigem Druck entsteht und die Luft mit dem höheren Druck um sie herum automatisch in den Beutel strömt.

Heckflügel

Der Zweck der Anbringung von Heckflossen an einer Rakete besteht hauptsächlich darin, die aerodynamische Stabilität während des Geradeausflugs zu verbessern.

Beim geradlinigen Flug mit hoher Geschwindigkeit in der Atmosphäre wird eine Rakete auf verschiedene Störungen stoßen. Wenn das Raketentriebwerk nicht über genügend Leistung verfügt, um sich zu erholen, verliert die Rakete ihre Stabilität. Wenn nicht rechtzeitig korrigiert wird, verstärken sich winzige Störungen aufgrund der kombinierten Wirkung von Trägheit und Luftwiderstand rasch. Die Heckflosse übt Kraft in die entgegengesetzte Richtung aus, was die Stabilität der Rakete erheblich verbessern kann. Auf diese Weise kann die Plastiktütenrakete mit Heckflosse stabiler fliegen!

Allerdings gilt: Je mehr Heckflügel, desto besser. Im Allgemeinen sind drei bis vier Heckflügel symmetrisch angeordnet. Wenn die Rakete leicht von ihrer Bahn abweicht, nutzen die Heckflossen den in der Gegenrichtung entstehenden Luftwiderstand, um sie wieder auf die Spur zu bringen. Gäbe es nur zwei, könnten Störungen in der Ebene parallel zum Heck nicht korrigiert werden und die Rakete würde vom Kurs abkommen. Bei mehr als vier Heckflossen wird die Wirkung zwar nicht verbessert, es entsteht jedoch ein zu hoher Luftwiderstand und der Flug wird beeinträchtigt.

Anwendung im täglichen Leben

Haben Sie sich beim Sitzen im Flugzeug schon einmal gefragt, warum ein so großes Flugzeug überhaupt abheben kann? Ich glaube, jemand hat es bereits erraten, das stimmt! Das Bernoulli-Prinzip wird beim Flugzeugstart angewendet!

Die Tragflächenprofile von Flugzeugflügeln sind speziell konstruiert. Wenn die Luft über die Ober- und Unterseite des Flügels strömt, ist die Distanz auf der Oberseite größer als auf der Unterseite und die Luftströmungsgeschwindigkeit auf der Oberseite ist höher als auf der Unterseite.

Nach dem Bernoulli-Prinzip ist der Druck dort niedrig, wo die Durchflussrate hoch ist, und der Druck dort hoch, wo die Durchflussrate niedrig ist. Daher ist der Druck auf der Unterseite größer als der Druck auf der Oberseite, was zu einem Druckunterschied führt. Dieser Druckunterschied ist der Auftrieb, der das Flugzeug fliegen lässt .

Darüber hinaus wird das Personal beim Warten auf den Hochgeschwindigkeitszug auf dem Bahnsteig ständig daran erinnern, „innerhalb der Sicherheitslinie zu stehen, während man auf den Zug wartet“, was ebenfalls auf das Bernoulli-Prinzip zurückzuführen ist.

Ein fahrender Zug führt zu einer schnellen Luftströmung in der Umgebung. Zu diesem Zeitpunkt ist der Luftstrom zwischen den Menschen und dem Zug viel größer als der Luftstrom hinter den Menschen. Daher wird der starke Druck von hinten die Menschen nach vorne treiben.

Als nächstes sprechen wir über das Heck des Flugzeugs. Das Heck ist ein wichtiger Teil des Flugsteuerungssystems. Das Heck dient hauptsächlich dazu, die Neigung und Gierung des Flugzeugs zu steuern und sicherzustellen, dass das Flugzeug ruhig fliegt. Das Leitwerk ist eine Vorrichtung, die am Heck eines Flugzeugs angebracht ist, um die Flugstabilität zu verbessern. Die meisten Heckflossen bestehen aus einem horizontalen und einem vertikalen Heck , einige wenige haben ein V-förmiges Heck. Über das Heck können Nick-, Gier- und Neigungswinkel des Flugzeugs gesteuert und so die Fluglage verändert werden.

Das Heck wird grundsätzlich in ein Seitenleitwerk und ein Höhenleitwerk unterteilt. Das Höhenleitwerk besteht aus einem festen Höhenleitwerk und einem beweglichen Höhenruder; Das Seitenleitwerk besteht aus einem festen Seitenleitwerk und einem beweglichen Seitenruder.