هواپیما چگونه پرواز میکند؟
هواپیما چگونه پرواز میکند: برای پرواز با هواپیما به چهار نیروی «وزن»، «برآ»، «پسار» و «رانش» نیاز دارید و باید آنها را درست و متناسب با شرایط، تنظیم و مهار کنید. نیروی «برآ» همان نیروی بالابری یا بالابرنده است. پسار نیز همان اصطکاک و مقاومت هوا است. مهم است بدانیم که نیروی وزن و برآ (بالابری/بالابرنده) متضاد یکدیگرند. نیروی پسار و نیروی رانش نیز مخالف هم هستند. خلبان برای به پرواز درآوردن هواپیما باید نیروی بالابرنده را آن‌قدر افزایش دهد که بر وزن هواپیما غلبه کند. همچنین نیروی رانش را باید چنان افزایش دهد که بر نیروی پسار چیره شود. آنگاه هواپیما به پرواز درمی‌آید. خلبان برای نشاندن هواپیما روی زمین تقریبا عکس فرآیند فوق را انجام می‌دهد. در خلال پرواز نیز هر یک از چهار نیروی مذکور را متناسب با ارتفاع و جهت و سرعت موردنظرش تنظیم میکند.
برای ایجاد نیروی برآ (بالابرنده) از بال‌های هواپیما کمک می‌گیریم. برای تولید نیروی رانش به موتور و پیشرانه احتیاج داریم. در ادامه دقیق‌تر توضیح می‌دهیم که هواپیما چگونه پرواز میکند و منظور از نیروهای وزن، برآ، پسار و رانش چیست.
- برای برخاستن هواپیما از زمین، باید نیروی رانش بر نیروی پسار (اصطکاک و مقاومت هوا) غلبه کند و نیروی بالابرنده نیز بیشتر از وزن هواپیما باشد.
- برای فرود آوردن هواپیما باید نیروی رانش از نیروی پسار (اصطکاک و مقاومت هوا) کمتر باشد و نیروی بالابرنده نیز کمتر از وزن هواپیما باشد.
(توضیح تصویر ابتدای مقاله: جت جنگنده کوثر ساخت ایران؛ مأخذ عکس: پایگاه تحولات جهان اسلام iswnews.com)
هواپیما چگونه پرواز میکند؟
هواپیما با ایجاد تعادل مناسب بین چهار نیروی مهم یعنی «وزن»، «برآ»، «پسار» و «رانش» پرواز میکند و فرود می‌آید. به عبارت دیگر، برای پرواز و فرود ایمن هواپیما باید چهار نیروی زیر را به‌موقع و مطابق نیاز مهار کنید:
- وزن (weight): همان اثر گرانش یا جاذبه زمین است که اگر باندازه کافی مهار نشود، هواپیما نمی‌تواند از زمین جدا شود و اگر در حال پرواز باشد، سقوط میکند. جهت نیروی وزن همیشه رو به مرکز زمین است.
- برآ یا نیروی بالابری (lift): بر وزن هواپیما غلبه میکند تا هواپیما از زمین جدا شود و یا اوج بگیرد و جهتش رو به بالا است. بال‌های هواپیما در تولید نیروی برآ نقش کلیدی دارند.
- پسار (drag): عمدتاً ناشی از اصطکاک و مقاومت هوا است که مانع حرکت هواپیما می‌شود و همیشه در خلاف جهت نیروی رانش است.
- رانش (thrust): با شتاب دادن به هواپیما بر نیروی پسار غلبه میکند و هواپیما را چه روی زمین و چه در آسمان جلو می‌برد و جهتش رو به جلو است. وظیفه تولید نیروی رانش بر عهده پیشرانه و موتور هواپیما است.
چهار نیروی فوق، دوبه‌دو متضاد هم هستند؛ یعنی نیروی برآ با وزن مقابله میکند و نیروی رانش مخالف نیروی پسار است. اگر خلبان بین هر چهار نیرو تعادل ایجاد کند، هواپیما افقی و مستقیم در آسمان پیش می‌رود. اما هنگام نشست و برخاست هواپیما باید یکی از نیروها را برای غلبه بر نیروی مخالفش افزایش یا کاهش دهد. مثلا وقتی خلبان می‌خواهد هواپیما را فرود بیاورد، باید نیروی برآ را کاهش دهد تا وزن هواپیما بر نیروی بالابرنده غلبه کند و ارتفاع پرواز تدریجا کاهش یابد. ضمنا خلبان نیروی رانش را نیز کاهش می‌دهد تا نیروی پسار بر آن غلبه کند و سرعت هواپیما کمتر شود و نهایتا هواپیما روی زمین بایستد.
در ادامه، ابتدا اثر هر چهار نیرو را دقیق‌تر بررسی می‌کنیم و سپس توضیح می‌دهیم که هنگام برخاستن هواپیما، هنگام پرواز هواپیما و نیز هنگام فرود هواپیما هر کدام از چهار نیروی مذکور چگونه عمل می‌کنند.
چهار نیروی وارد بر هواپیما
گفتیم در مبحث پرواز هواپیما با چهار نیرو سروکار داریم که دوبه‌دو با هم مخالف هستند. اکنون میخواهیم آنها را بیشتر بررسی کنیم. چهار نیروی وارد بر هواپیما هنگام پرواز چنین هستند:
- وزن (اثر گرانش زمین)
- برآ (نیروی بالابری)
- پسار (اصطکاک و مقاومت هوا)
- رانش (نیروی جلوبرنده هواپیما)
در ادامه، هر چهار نیرو را با تفصیل توضیح می‌دهیم.
وزن
به مقدار نیروی گرانش زمین که بر جسم وارد می‌شود و آن‌را سمت خود می‌کِشد، وزن آن جسم می‌گوییم. کره زمین جِرم (یعنی مواد تشکیل‌دهنده‌ی) زیاد و درنتیجه گرانش زیادی دارد. یکی از اثرات گرانش زمین، نیروی جاذبه آن است. وقتی توپ یا جسم دیگری را بالا می‌اندازید، گرانش زمین آن‌را سمت خود می‌کشد. پس اگر می‌خواهید جسمی مثل هواپیما را به پرواز درآورید و آن‌را در آسمان نگه دارید، باید بر گرانش زمین و وزن هواپیما غلبه کنید.
طراحان هواپیما معمولا می‌کوشند وزن هواپیما تا جای ممکن کم باشد تا سوخت کمتری مصرف کند و ظرفیت حمل بار و مسافرش افزایش یابد. آنها باید بین استفاده از مواد ایمن و بادوام و در عین حال، کاستن از وزن هواپیما تعادل ایجاد کنند.
وزن بر تمام قسمت‌های هواپیما نیرو وارد میکند اما نقطه کانونی آن، مرکز ثقل هواپیما است. اگر تعادل و وزن هواپیما در طول پرواز درست تنظیم شود، حتی مسافران هواپیماهای کوچک نیز نشست و برخاست و گردش‌های هواپیما را چندان حس نمی‌کنند. به‌همین علت گاهی که هواپیما باندازه کافی مسافر ندارد، خلبان، مسافران را طوری در صندلی‌های مختلف می‌نشاند تا وزن آنها به‌طور متعادل در سراسر هواپیما توزیع شود.
هواپیما چون جسم پُرجِرمی است، نیروی جاذبه زیادی از مرکز زمین بر آن وارد می‌شود و به‌همین علت، هواپیما مثلا در مقایسه با توپ، وزن بیشتری دارد و سنگین‌تر است. برای به پرواز درآوردن هواپیما باید بر وزن آن غلبه کنیم. به نیرویی که بر وزن هواپیما غلبه میکند، نیروی برآ یا بالابری یا بالابرنده می‌گوییم. وزن و برآ در خلاف جهت هم به هواپیما نیرو وارد می‌کنند. وزن، هواپیما را سمت زمین اما نیروی برآ هواپیما را بالا می‌کِشد.
عاملی که در وزن اثر دارد:
- جِرم هواپیما (که آن‌را بر حسب تُن می‌سنجیم و هر تُن ۱۰۰۰ کیلوگرم است)
نیروی برآ (یا بالابرنده یا بالابری)
برای غلبه بر وزن هواپیما به نیروی برآ یا بالابرنده (thrust) احتیاج داریم. نیروی بالابرنده با کمک بال‌های هواپیما ایجاد می‌شود. شکل بال هواپیما و قسمت مهمی از بال که به آن برآافزا (aileron) می‌گوییم در تولید نیروی برآ نقش اساسی دارند.
وقتی موتور هواپیما را روشن می‌کنیم، موتور با تولید نیروی رانش (جلوبر)، هواپیما را به حرکت درمی‌آورد. هرچه موتور تندتر کار کند، نیروی رانش بیشتری تولید میکند و هواپیما سرعت می‌گیرد و جریان هوا در اطراف بال نیز سریعتر می‌شود.
شکل بال هواپیما را طوری طراحی می‌کنند که سرعت عبور هوا از روی بال بیشتر از سرعت عبور هوا از زیر بال باشد. طبق قانون برولی، هرچه سرعت حرکت سیالات از جمله هوا بیشتر باشد، فشارش به همان نسبت کمتر خواهد بود و بالعکس. پس در هواپیما نیز چون جریان هوای زیر بال کُندتر است، فشار بیشتری دارد. درنتیجه، هوای پرفشارِ زیر بال، هواپیما را رو به بالا هل می‌دهد و با غلبه بر وزن هواپیما، آن‌را در هوا شناور نگاه می‌دارد. ضمنا وقتی خلبان قسمت خاصی از بال موسوم به برآافزا (تصویر ۶) را بالا می‌برد، نیروی بالابرنده تشدید می‌شود و هواپیما زودتر پرواز میکند. هنگام پرواز نیز اگر برآافزاها بالا خم شوند، هواپیما اوج می‌گیرد و اگر پایین خم شوند، هواپیما ارتفاعش را کم میکند و پایین می‌آید.
طبق قوانین مکانیک سیالات، با اختلاف سرعت بین یک جسم و مولکول‌های هوای اطرافش می‌توانیم نیروی برآ تولید کنیم، زیرا اختلاف سرعت به اختلاف فشار می‌انجامد و با افزایش فشار هوای زیر جسم نسبت به فشار هوای روی جسم، می‌توانیم آن جسم را به پرواز درآوریم. بدیهی است که برای تولید نیروی برآ، هوا باید جریان داشته باشد.
عواملی که در نیروی برآ تاثیر دارند:
- سرعت جریان هوا
- زاویه حمله
- اندازه بال
- چگالی هوا
زاویه حمله چیست؟
به زاویه بین بال و جریان بادی از روی بال می‌گذرد، زاویه حمله می‌گوییم. مقدار زاویه حمله بر مقدار نیروی بالابرنده‌ای که بالها تولید می‌کنند، تاثیر می‌گذارد.
پسار (مقاومت هوا + اصطکاک)
نیروی پسار (drag) عمدتاً ناشی از اصطکاک و فشار هوا است و خلاف جهت نیروی رانش عمل میکند. چون در هواپیما جهت رانش همیشه رو به جلو است، پسار از عقب به هواپیما نیرو وارد و با حرکتش مخالفت میکند. برای غلبه بر پسار به نیروی رانش احتیاج داریم. اصطکاک و فشار هوا دو عامل مهم در تولید نیروی پسار هستند که هر دو را توضیح می‌دهیم.
- پسار ناشی از اصطکاک: اصطکاک، هم روی زمین و هم در هوا وجود دارد. مثلا وقتی هواپیما روی زمین است، تماس چرخ‌های هواپیما با زمین اصطکاک ایجاد میکند. حین پرواز نیز برخورد بدنه و بال‌های هواپیما با هوا اصطکاک ایجاد میکند. هرچه سرعت هواپیما بیشتر باشد، اصطکاک نیز بیشتر می‌شود و هواپیما سوخت بیشتری می‌سوزاند. اصطکاک اگر شدید باشد، دمای بدنه هواپیما را شدیدا افزایش می‌دهد. لذا در ساخت بدنه هواپیما از مواد مناسب و مقاوم استفاده می‌شود.
- پسار ناشی از فشار هوا: هواپیما هنگام پرواز، پیوسته با جریان هوای قدرتمند اطراف بدنه و بال‌هایش مواجه است. شکل بالها در کاهش نیروی پسار موثر است. در نوک بالها هوای پرفشارِ زیر بال به روی بال که هوای کم‌فشارتری دارد می‌چرخد و با نیروی برآ مقابله میکند. در بسیاری از جت‌های جدید، جهت بالها به عقب مایل است، یعنی اصطلاحا پس‌رو است. بال‌های پس‌رو، پسارِ ناشی از فشار هوا را تا حدی کاهش می‌دهند. البته نیروی پسارِ کاهنده‌ی نیروی برآ، فقط در سرعت‌های زیاد یا زمانی که هواپیما زاویه حمله تند به خود می‌گیرد پدید می‌آید، اما در هواپیماهای کوچک چندان محسوس نیست.
عواملی که در نیروی پسار اثر دارند:
- چگالی هوا
- شکل هواپیما
- سرعت جریان هوا
- مقدار نیروی بالابری (چون هرچه نیروی برآ یا بالابری بیشتر باشد، نیروی مخالف آن یعنی پسار نیز بیشتر می‌شود)
رانش (نیروی جلوبر)
اگر یادتان باشید، گفتیم که برای غلبه بر وزن هواپیما، نیروی برآ (بالابرنده) لازم داریم و برای تولید نیروی برآ باید در اطراف بال هواپیما جریان هوا یا باد وجود داشته باشد تا آنگاه با کمک فشار هوایی که زیر بال پدید می‌آید، هواپیما بالا کشیده شود و به پرواز درآید. اما چگونه می‌توان هوا را در اطراف بال هواپیما به جریان درآورد؟ با استفاده از نیروی رانش! نیروی رانش، هواپیما را روی باند، و به جلو به حرکت درمی‌آورد و با افزایش نیروی رانش، هواپیما رفته‌رفته سرعت می‌گیرد و در اثر برخورد با هوا، عملاً در اطراف بدنه و بال‌های هواپیما باد یا همان جریان هوا ایجاد می‌شود. پس نیروی رانش به تولید نیروی برآ نیز کمک میکند.
یکی از بارزترین جلوه‌های نیروی رانش را در پرتاب موشک و پرواز هواپیما می‌توان دید. فشار حاصل از نیروی رانش که بوسیله موتور تولید می‌شود، موشک یا هواپیما را در خلاف جهتش به حرکت درمی‌آورد. مثلا در موشک‌های فضایی، جهت بردارِ رانش رو به پایین است و لذا موشک در جهت عکس یعنی رو به بالا از زمین جدا می‌شود به پرواز درمی‌آید. در هواپیما، جهت بردار رانش، افقی و رو به عقب است فلذا هواپیما رو به جلو به حرکت درمی‌آید. همه هواپیماهای موتوردار اعم از جت یا ملخ‌دار با کمک نیروی رانش حرکت می‌کنند.
هرچه هواپیما سنگین‌تر باشد، به نیروی رانش بیشتری نیاز دارد تا هم بتواند بر نیروی مخالف خود یعنی پسارِ گرانشی غلبه یابد و هم جریان هوای لازم برای تولید نیروی برآ را تامین کند. به‌همین علت، بسیاری از هواپیماهای مسافربری و ترابری که سنگین‌ترند، اغلب دو موتور یا چهار موتور یا گاهی شش‌موتور دارند.
عواملی که در نیروی رانش تاثیر دارند:
- دور موتور
- سرعت جریان هوا
- چگالی هوا
- ارتفاع پرواز
اهمیت نیروهای چهارگانه در علم مکانیک سیالات
به مطالعه و بررسی نحوه حرکت اشیا در هوا مکانیک سیالات (آیرودینامیک) می‌گوییم. لذا دانش مکانیک سیالات در حوزه‌های متعدد از صنعت هوانوردی و دریانوردی و خودروسازی گرفته تا ورزش کاربرد و اهمیت دارد.
در صنعت هوانوردی نیز باتوجه به اصول آیرودینامیک درمی‌یابیم که نیروهای مختلف در پرواز هواپیما و فرود آن چه نقشی دارند. وقتی برادران رایت می‌خواستند اولین هواپیمای دست‌سازشان را طراحی کنند، از نحوه چرخش پرنده‌ها در آسمان و شناور ماندن و سُر خوردن‌شان روی باد به‌دقت یادداشت برداشتند. آنها متوجه شدند که پرنده‌ها هنگام پرواز چهار نیروی مهم یعنی «وزن»، «برآ»، «پسار» و «رانش» را پیوسته تنظیم و مدیریت می‌کنند. این چهار نیروی آئرودینامیکی دائما در تقابل با هم هستند و پیوسته باید دقیق و متناسب با هدف پرنده یا خلبان تنظیم یا کم‌وزیاد شوند.
بعضی از اجزای مهم هدایتگر هواپیما
خلبان یا هدایتگر، برای تنظیم و مهار چهار نیروی موثر در پرواز از اجزای مختلف هواپیما یا پهپاد استفاده میکند که از میان آنها فعلا سه جزء مهم را کوتاه معرفی می‌کنیم:
- دریچه گاز (throttle): خلبان برای افزایش یا کاهش نیروی رانش باید قدرت موتورها را افزایش یا کاهش دهد و این کار را با استفاده از دریچه گاز انجام می‌دهد.
- شهپر (aileron): هر بال هواپیما قطعه مهمی دارد که نامش شهپر است. خلبان با کمک بالا یا پایین آوردن شهپرها هواپیما را به چپ یا راست هدایت میکند. آنها در واقع مثل فرمان هواپیما عمل می‌کنند. اگر می‌خواهید هواپیما به راست بپیچد، باید شهپر بال راست بالا و همزمان شهپر بال چپ پایین باشد و برای گردش به چپ باید عکس روند فوق انجام شود.
- سکان (rudder): سکان معمولا بخشی از باله عمودی هواپیما است که خلبان با کمک آن، دماغه هواپیما را به چپ یا راست می‌گرداند. خلبان، سکان را به هر سمتی که بگرداند، دماغه هواپیما در جهت خلاف گردش میکند. هنگامی که خلبان می‌خواهد بوسیله شهپر هواپیما را به چپ یا راست بچرخاند، می‌تواند از سکان هم کمک بگیرد.
هواپیما در مراحل مختلف چگونه پرواز میکند؟
اکنون میخواهیم ببینیم که در هر مرحله از برخاست تا نشست و بالعکس، هواپیما چگونه پرواز میکند. لذا چهار مرحله پرواز هواپیما را بررسی خواهیم کرد که عبارتند از:
- برخاستن هواپیما از زمین
- فرود هواپیما
- پرواز مستقیم و یکنواخت هواپیما
- گردش هواپیما به چپ یا راست
۱. هواپیما چگونه پرواز میکند: برخاستن هواپیما از روی زمین
وقتی خلبان می‌خواهد هواپیما را به پرواز درآورد، باید نیروی بالابرنده بیش از وزن هواپیما باشد و نیروی رانش نیز بر نیروی پسار غلبه کند تا هواپیما بتواند از زمین جدا شود و به پرواز درآید. پس هنگام برخاستن هواپیما از روی زمین:
- نیروی برآ (بالابرنده) بیش از وزن هواپیما است.
- نیروی رانش بیش از نیروی پسار است.
خلبان برای این منظور باید دو کار انجام دهد:
- با بالا بردن دماغه هواپیما، زاویه حمله را افزایش دهد تا نیروی بالابرنده افزایش یابد.
- نیروی رانش را نیز افزایش دهد تا سرعت هواپیما کم نشود.
وقتی دماغه هواپیما بالا می‌رود بردارِ رانش (که جهتش رو به جلو است) و برادر بالابرنده (که جهتش رو به بالاست) در ترکیب با هم، بر وزن هواپیما غلبه می‌کنند و نتیجتاً هواپیما از زمین جدا می‌شود.
۲. هواپیما چگونه پرواز میکند: فرود هواپیما
بال‌های هواپیما به‌سبب شکل و خاصیت‌شان حتی هنگام فرود نیز نیروی بالابرنده تولید می‌کنند اما چون خلبان هنگام فرود، نیروی رانش را کاهش می‌دهد، نیروی وزن هم بر نیروی بالابرنده و هم بر نیروی رانش غلبه میکند و هواپیما تدریجا پایین می‌آید.
۳. هواپیما چگونه پرواز میکند: پرواز مستقیم و یکنواخت
وقتی که هر چهار نیرو کاملا با هم در تعادل و توازن باشند و اثر یکدیگر را خنثی کنند، هواپیما مستقیم و همراستای افق با سرعت ثابت در آسمان پیش می‌رود. یعنی در پرواز مستقیم و یکنواخت، رابطه نیروهای چهارگانه چنین است:
- مقدار نیروی بالابرنده با مقدار وزن هواپیما برابر است.
- نیروی رانش با نیروی پسار برابر است.
۴. هواپیما چگونه پرواز میکند: گردش هواپیما به چپ یا راست
خلبان برای گرداندن هواپیما به راست، شهپر بال راست را بالا می‌برد که نتیجتاً شهپر بال چپ به‌طور خودکار پایین می‌آید. آنگاه جهت بردار نیروی بالابرنده به راست مایل می‌شود و هواپیما سمت راست می‌چرخد. خلبان برای گردش به چپ، عکس روند فوق را انجام می‌دهد؛ یعنی شهپر بال چپ را بالا می‌برد و همزمان شپهر بال راست به‌طور خودکار پایین می‌آید و چون جهت بردار نیروی برآ به چپ میل میکند، هواپیما نیز به چپ تغییر جهت می‌دهد.
هنگام گردش به چپ یا راست، جهت نیروی بالابرنده، دیگر دقیقا رو به بالا نیست. پس شاید لازم باشد که خلبان هنگام گردش هواپیما به چپ یا راست، زاویه حمله و یا نیروی رانش آن‌را افزایش دهد تا ارتفاع پرواز حین چرخش کم نشود.
چند پرسش و پاسخ درباره نحوه پرواز هواپیما
اکنون باتوجه به مطالبی که در این مقاله بیان کردیم، میخواهیم به چند پرسش پاسخ دهیم.
چرا هواپیما بر نیروی جاذبه غلبه میکند؟
هواپیما به علت شکل خاص بال‌هایش نیروی بالابرنده ایجاد میکند و همین نیروی بالابرنده بر نیروی جاذبه غلبه میکند.
چگونه هواپیما به سمت بالا حرکت میکند؟
هواپیما با کمک نیروی بالابر و همچنین نیروی جلوبر یا همان رانش به سمت بالا حرکت میکند. ابتدا موتور هواپیما روشن می‌شود و نیروی جلوبر تولید میکند. درنتیجه هواپیما روی زمین به حرکت درمی‌آید و در اطراف بال‌های هواپیما جریان هوا شکل می‌گیرد. شکل بال هواپیما طوری است که سرعت عبور هوا از زیر بال کمتر از سرعت عبور آن از روی بال است. هرچه سرعت عبور هوا کمتر باشد، فشار هوا بیشتر خواهدبود. پس زیر بال هواپیما فشار بیشتری تولید می‌شود که همان نیروی بالابر است. نهایتا نیروی بالابر هواپیما را به سمت بالا پرواز می‌دهد. اما همانطور که گفتیم، برای تولید نیروی بالابر، نیروی رانش یا جلوبر هم لازم است.
در هواپیمای در حال پرواز سرعت و فشار هوا در بالا و پایین بال چگونه است؟
وقتی هواپیما در حال پرواز و اوج‌گیری است، زیر بال سرعت هوا کمتر و فشار هوا بیشتر است. اما روی بال سرعت هوا بیشتر و فشار هوا کمتر است. وقتی فشار هوای زیر بال بیشتر باشد، از زیر به هواپیما نیرو وارد میکند و هواپیما را بالا می‌برد و به همین علت آن‌را نیروی بالابر می‌نامیم. یادتان باشد که هرچه سرعت هوا بیشتر باشد، فشار هوا کمتر خواهد بود و بالعکس.
چه نیرویی سبب می‌شود که هواپیما به پرواز درآید؟
در اصل نیروی بالابرنده سبب می‌شود که هواپیما به پرواز درآید، زیرا نیروی بالابرنده بر وزن هواپیما غلبه میکند. اما در عین حال، نیروی رانش یا همان جلوبر هم لازم است تا با غلبه بر مقاومت هوا، هواپیما را به جلو حرکت دهد. نیروی بالابرنده زمانی ایجاد می‌شود که جریان هوای زیر بال هواپیما کندتر از جریان هوای روی بال باشد، چون در این‌صورت، فشار هوای زیر بال بیشتر می‌شود و هواپیما را رو به بالا هل می‌دهد. اگر هواپیما نیری رانش نداشته باشد، حرکت نمی‌کند و اگر حرکت نکند، اصلا در اطراف بال هواپیما جریان هوا و اختلاف فشار پدید نمی‌آید که سپس به تولید نیروی بالابرنده کمک کند.
جمع‌بندی: هواپیما چگونه پرواز میکند: چهار نیروی وارد بر هواپیما
گفتیم که چهار نیرو در مراحل مختلف پرواز هواپیما نقش اساسی دارند: یکی وزن هواپیما که همان اثر گرانش زمین است؛ دومی نیروی برآ یا بالابری که از اختلاف فشار هوای زیر بال با روی بال تولید می‌شود تا با غلبه بر وزن هواپیما، آن‌را بالا بکشد و به پرواز درآورد؛ سوم، نیروی رانش که بوسیله موتور و پیشرانه‌ی هواپیما تولید می‌شود و هواپیما را چه روی زمین و چه در آسمان جلو می‌راند و چهارم نیروی پسار که عمدتاً همان اصطکاک و مقاومت هوا است و با نیروی رانش مقابله میکند. خلبان باید بتواند در هر مرحله از پرواز هر چهار نیروی فوق را درست تنظیم و مهار کند تا هواپیما برخاست، پرواز و فرود امنی داشته باشد.
