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1 # 王司徒軍武百科
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2 # 一切美好16636100866
後來,經過反覆實踐發明了飛機。而飛機能夠飛,靠的是它的機翼和發動機。飛機的機翼上面是弧線的,下面是平直的,飛機在移動時,機翼上面的空氣流動快,機翼下面的空氣流動慢,這樣就產生了一個向上的升力,飛機也就平穩地飛上天了。另外,飛機裡的發動機連線著螺旋槳,螺旋槳轉動,帶動氣流,飛機也就能長時間在天上飛了。(小學生十萬個為什麼網) 飛機為什麼會飛起來? 飛機為什麼能飛?儘管有各個部門的配合,但是最主要的是飛機有一對採用特殊剖面形狀的機翼。 翼剖面又稱翼型。典型的翼型上凸下平,人們通常稱流線型。根據流體的連續性和伯努利定理可知,相對遠前方的空氣來說,流經上翼面的氣流受擠,流速加快壓力減小,甚至形成吸力(負壓力)而流過下翼面的氣流流速減慢。於是上下翼面就形成了壓力差。這個壓力差就是空氣動力。按力的分解法則,將其沿飛行方向分解成向上的升力和向後的阻力。阻力由發動機提供的推力克服。升力正好可克服自身的重力,將飛機託向空中。這就是飛機為什麼會飛的奧祕所在。
飛機是比空氣重的飛行器,它之所以能飛上天,靠的是“伯努利定律”。
或者我們說簡單點,可以稱其為“邊界層表面效應”,正是因為伯努利定律的物理利用,飛機這種大氣層飛行器才能被設計出來。
伯努利定律是丹尼爾·伯努利於1738年發現的物理規則,他因開闢了流體力學被稱為“流體力學之父”。按照伯努利定律,流體(氣流、水流)的流速越快,物體與流體的接觸面壓力就越小,反之,壓力會變大。
這個看似很簡單的概念,就是飛機能升空的核心物理原因。
早期飛機在不具備升力體構造時,主要依靠機翼來完成伯努利定律。飛機發動機為飛機提供向前的動力,隨著加速度越快,飛機在大氣中面對的壓力就越大,我們也可以稱之為“阻力”,這時候的飛機與水流中穿行的船一樣,具備阻力迎面。
當然,阻力是飛行的敵人,一般速度較慢的原始飛機還不太受其影響,而速度較快的先進飛機,則採用尖利的低阻力外形破開空氣阻力,讓自己順暢的在流體中執行。
不過阻力在這裡並不太重要,伯努利定律最重要的是“壓力”,當飛機在氣流中穿行時,氣流從機翼和機身升力體的上下方穿過,當上方的氣流流速比下方的快時,等於下方氣壓高於上方氣壓。那麼,這種“上弱、下強”的氣壓差,流體便會讓機體向壓力弱的一方移動,飛機就飛起來了。
而且飛機的速度越快、飛機外形設計所構成的壓力差越大,伯努利效應就越突出。這也就是為什麼飛機需要更高加速度的原因;越強大的發動機能為飛機帶來更大的加速度,那麼飛機所處的流體環境就越高速,物理效應就會越明顯。
這裡需要區分下火箭與飛機的不同,火箭更多的考慮阻力效應,它們雖然一樣在流體中穿行,卻不考慮通過壓力差讓自己獲得飛翔的能力。在推重比上,火箭的推力超過了自身的重量,所以能輕鬆的將自己騰空而起,故而人們在談論火箭時更常用“比衝”的概念。
有些垂直起降戰機,如F35B、雅克141、鷂式等等,在垂直起飛階段採用的都是大推力概念,當推重比小於1時,飛機便能靠發動機功率將自己的機身升起來。