Магия свободного полёта: как работают аэротруба и законы аэродинамики

Аэротруба – набирающий популярность способ ощутить чувство свободного падения. Сначала эти сооружения, но в горизонтальном виде, использовались для проверки аэродинамики самолётов, автомобилей и даже небоскрёбов. 

В 1964 году американские парашютисты начали использовать аэротрубу для тренировок, а через несколько десятилетий  она стала не самым дешёвым, но доступным развлечением. Появился даже вид спорта «бодифлаинг» – танцы в аэротрубе. Аэротруба – это хорошая замена прыжку с парашютом для тех, кто боится высоты. Если смотреть за полётом, может показаться, что здесь не обошлось без магии, но на самом деле работают законы аэродинамики.

Аэродинамика – наука о движении воздуха и о взаимодействии между воздушным потоком и обтекаемыми телами.  Основная задача, решаемая аэродинамикой, состоит в определении сил и моментов, действующих на самолет и его части в тех или иных условиях полёта. Кроме этой основной задачи, аэродинамика решает и некоторые другие, например, применяется в сельском хозяйстве, метеорологии и градостроительстве. Её используют и в химической промышленности для усиления процессов смешивания газов, при разработке месторождений, А также в механизмах проветривания шахт и рудников. И, конечно, принципы аэродинамики применяются в конструировании аэротруб.

Эта наука базируется на нескольких основных законах: уравнение состояния идеального газа, объединённый газовый закон, уравнения постоянства расхода, Закон Бернулли. Последний и позволяет человеку зависнуть в воздухе и лететь без крыльев и магии.

Все, наверняка, помнят эксперимент с феном и шариком для пинг-понга. Лёгкое тело держится в воздухе с помощью направленного на него потока из фена. Шарик находится в этом потоке, не позволяющем ему упасть. Полёт в аэротрубе – это тот же эксперимент, только более масштабный. Человек выполняет роль шарика, а вместо фена несколько мощных двигателей и вентиляторов, которые разгоняют воздух и подают его снизу в полётную зону цилиндрической формы. Чем быстрее движется воздух по трубе, тем меньшее давление оказывает на неё изнутри. То есть вокруг человека в аэротрубе создаётся пониженное давление, которое вызывает его подъём и позволяет управлять движением. 

Однако в отличие от эксперимента с шариком, в аэротрубе не создаётся невесомости. Чувство веса человека уменьшается, но не исчезает до конца, так как в качестве опоры используется поток воздуха. Летающий ощущает свой вес, поэтому и может управлять своими движениями и даже выполнять трюки.