Kas yra oro sparnas?

Oro sparnas yra specifinė forma, ypač naudojama lėktuvo sparnams, kuri padeda generuoti pakėlimą. Be lėktuvo sparnų, kurie yra žinomiausi aerodinaminiai profiliai, ventiliatoriai, oro sraigtai ir kai kurie stabilizatoriai taip pat yra aerodinaminio profilio formos. Gamtoje aerodinaminis sparnas yra labai paplitusi forma, randama augaluose ir būtybėse, kurios skraido oru arba plaukia per vandenį.

Pagrindinis principas, pagal kurį veikia aerodinaminis paviršius, vadinamas liftu. Oro sparno forma yra tokia, kad vėjas gali prasiskverbti ir virš jo, ir po juo. Viršutinės dalies forma suprojektuota taip, kad, praeinant orui, jis pagreitėtų, mažindamas oro slėgį toje srityje pagal Bernulio principą. Oras, esantis žemiau aerodinaminio profilio, neturi įtakos, todėl jo greitis yra toks pat, koks buvo pirmą kartą susilietus su sparne.

Oras su didesniu slėgiu linkęs judėti į žemesnio slėgio orą, o dėl šio slėgio skirtumo po aerodinaminiu paviršiumi yra veikiama jėga, sukurianti pakėlimą. Kuo greičiau juda oras – arba kuo greičiau lėktuvas juda oru – tuo didesnis oro slėgio skirtumas, taigi ir didesnis slėgis. Tam tikru greičiu veikiama pakankamai jėgos, kad objektas, pavyzdžiui, lėktuvas, įveiktų gravitacijos jėgą ir pakiltų nuo žemės.

Oro sparnas taip pat gali būti naudojamas keltuvui generuoti žemyn, keičiant jo formą. Šiuo atveju, o ne kėlimas, padedantis objektui įveikti gravitacijos jėgą, jis padidina jėgą žemyn, kad kompensuotų kitas aukštyn kylančias jėgas. Gerą to pavyzdį galima pamatyti ant kai kurių automobilių esančiuose sparnuose arba „spoileriuose“, kurie padeda padidinti automobilio sukibimą važiuojant dideliu greičiu, kad automobilis gerai sėdėtų ant žemės.

Priklausomai nuo tikslo, kuriam jis skirtas, aerodinaminis profilis gali būti įvairių formų. Oro sparnų dizainas konkrečioms užduotims yra vienas iš pagrindinių aerodinamikos akcentų, todėl ir toliau kuriami nauji ir patobulinti aerodinaminių paviršių dizainai. Kai kurios aerodinaminio profilio formos, pvz., skirtos orlaiviams, skriejantiems mažesniu garso greičiu, viename gale yra suapvalintos, išlenktos iki taško. Kiti, pavyzdžiui, skirti viršgarsiniams lėktuvams, yra daug aštresnių formų.

Tam tikros aerodinaminio profilio formos gali būti pasirinktos siekiant sumažinti pasipriešinimą ir leisti didesnį bendrą greitį, padidinti pasipriešinimą, sulėtinti transporto priemonę arba reaguoti į įvairių tipų sroves. Kai kurios aerodinaminio profilio konstrukcijos yra simetriškos, abiejose pusėse yra apvalios kreivės, kad orlaivis veiktų vienodai gerai skrendant tiesiai arba apverstas.