Vsebina
Letalo, ki ga je ustvaril človek, leti po istih fizikalnih načelih kot ptica: za doseganje dviga in letenja mora premagati gravitacijske sile. Krila letala delujejo tako, da ustvarijo dvigalo, in to dosežejo z ukrivanjem pretoka zraka okoli njih. Brez kril je letalo zgolj avtomobil.
Letalske sile
Zrakoplovi - in ptice - lahko letijo, ker uravnotežijo štiri sile: dvigovanje, uteži, vleko in potisk. Letalo vzleti v zrak, ko dvigalo - sila, ki pritiska navzgor na spodnjo površino kril - zaradi sile teže presega težo letala. Dvigalo ustvarja zračni tok okoli letala, zlasti okoli kril. Vlečenje je sila upora zraka proti gibanju ravnine. Ta sila se poveča s povečano hitrostjo zrakoplova, vendar se zmanjša, če ima letalo gladko ali aerodinamično obliko. Motor in pogonski sistem letala, reaktivni ali propelerski, ustvarjata potisno silo, da premaga vleko.
Newton in Bernoulli
Dva evropska znanstvenika sta pojasnila načela leta letala. Angleški fizik Isaac Newton (1642–1727) je našteval tri zakone gibanja, ki veljajo za vse premikajoče se predmete. Prva je, da predmeti ostanejo v mirovanju ali v enakomernem gibanju, razen če jih zunanja sila prisili v spremembe. Drugi pravi, da sila, usmerjena na predmet, povzroči, da pospeši v smeri te sile. Tretja pravi, da za vsako silo obstaja enaka in nasprotna sila. Švicarski matematik Daniel Bernoulli (1700–1782) je bil pionir pri razvoju matematičnih razlag dinamike tekočin, mehanike pretoka tekočin in plinov. Njegova glavna ugotovitev, znana kot načelo Bernoullija, navaja, da se s povečanjem hitrosti pretoka zraka njen tlak zmanjšuje.
Kot napada
Krila letala so zasnovana tako, da se rahlo nagibajo od vodoravnice, znana tudi kot pot leta. Ta kot nagiba se imenuje napadni kot in je najpomembnejša spremenljivka pri ustvarjanju dviga. Letalo se začne premikati, ko pilot pritisne na motor, da letalo potuje naprej po tleh. Pilot vrti zrakoplov navzgor, tako da dvigne nos, da poveča napadalni kot in doseže vzlet. Vendar bo prevelik napadalni kot zaustavil letalo.
Krivulja pretoka
Dvigalo nastaja tako, da se zrak krili okoli kril letala. Ko zračni tok zadene vodilni rob krila, se razcepi na dva dela, od katerih nekateri tečejo po zgornji površini, nekateri pa vzdolž površine spodaj. Oblika krila je nekoliko asimetrična, na zgornji strani je večja površina. Zračni tok se prilepi na zgornjo površino, ko se premika med vodilnimi in zadnjimi robovi krila, pri čemer se ukrivi in zniža tlak po principu Bernoulli. Ko letalo nabere hitrost, se dvigalo poveča po drugem zakonu gibanja Newton. To posledično poveča ukrivljenost zraka na zgornji površini, kar sili več zraka navzdol od zadnjega roba kril. Medtem ko se letalo premika po zraku, krila spodnja stran, ki je obrnjena proti zračnemu toku pod napadnim kotom, odkloni tudi nekaj pretoka zraka navzdol. Ta pretok zraka navzdol ustvarja enakovredno in nasprotno reakcijo v navzgornjem toku visokotlačnega zraka (tretji zakon Newtona), kar poveča dvig in ohranja letalo v zraku.