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1 # 探索者阿勇
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2 # 你喝醉了半夜
要了解飛機的飛行原理就必須先知道飛機的組成以及功用,飛機的升力是如何產生的等問題。這些問題將分成幾個部分簡要講解。
一、飛行的主要組成部分及功用
到目前為止,除了少數特殊形式的飛機外,大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成:
1. 機翼——機翼的主要功用是產生升力,以支援飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。
2. 機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種裝置,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發動機等連線成一個整體。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩飛行。
4.起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。
5.動力裝置——動力裝置主要用來產生拉力和推力,使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電裝置提供電源等。現在飛機動力裝置應用較廣泛的有:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機。除了發動機本身,動力裝置還包括一系列保證發動機正常工作的系統。
飛機上除了這五個主要部分外,根據飛機操作和執行任務的需要,還裝有各種儀表、通訊裝置、領航裝置、安全裝置等其他裝置。
二、飛機的升力和阻力
飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在瞭解飛機升力和阻力的產生之前,我們還要認識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這裡我們要引用兩個流體定理:連續性定理和伯努利定理:
流體的連續性定理:當流體連續不斷而穩定地流過一個粗細不等的管道時,由於管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內,流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。
連續性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關係。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯絡,而且流速和壓力之間也相互聯絡。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關係。
伯努利定理基本內容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。
飛機的升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這裡我們就引用到了上述兩個定理。於是機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。
機翼升力的產生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機7a64e78988e69d8331333337616563翼上表面形成的吸力佔總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只佔總升力的20-40%左右。
飛機飛行在空氣中會有各種阻力,阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機的前進,這裡我們也需要對它有所瞭解。按阻力產生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。
1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當空氣流過飛機表面時,由於粘性,空氣同飛機表面發生摩擦,產生一個阻止飛機前進的力,這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,決定於空氣的粘性,飛機的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機表面積。空氣粘性越大、飛機表面越粗糙、飛機表面積越大,摩擦阻力就越大。
2.壓差阻力——人在逆風中行走,會感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前後壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會產生壓差阻力。
3.誘導阻力——升力產生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產生升力而誘匯出來的阻力稱為誘導阻力,是飛機為產生升力而付出的一種“代價”。其產生的過程較複雜這裡就不在詳訴。
4.干擾阻力——它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產生的一種額外阻力。這種阻力容易產生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發動機短艙、機翼和副油箱之間。
以上四種阻力是對低速飛機而言,至於高速飛機,除了也有這些阻力外,還會產生波阻等其他阻力。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中(相對氣流)中產生的。影響升力和阻力的基本因素有:機翼在氣流中的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點(飛機表面質量、機翼形狀、機翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。
1.迎角對升力和阻力的影響——相對氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小於臨界迎角範圍內增大迎角,升力增大:超過臨界臨界迎角後,再增大迎角,升力反而減小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過臨界迎角,阻力急劇增大。
2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響——飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍:速度增大到原來的三倍,勝利和阻力也會增大到原來的九倍。空氣密度大,空氣動力大,升力和阻力自然也大。空氣密度增大為原來的兩倍,升力和阻力也增大為原來的兩倍,即升力和阻力與空氣密度成正比例。
3,機翼面積,形狀和表面質量對升力、阻力的影響——機翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。機翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力影響較大。還有飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大.
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3 # 娛村一眷
飛機的上升基於伯努利原理,即流體的流速越大,壓力越小;流速越小,壓力越大。
具體原因:因為機翼受到向上提升。當飛行器飛行時,機翼周圍的空氣的流動線分佈意味著機翼的橫截面的形狀是不對稱的。機翼上方的流線密集,流速大,下面的流線稀疏,流速小。根據伯努利方程,機翼上方的壓力很小,下面的壓力很大。這在機翼方向上產生升力,允許飛機飛行。
機翼的主要功能是為飛機提供升力,以支援飛機在空中飛行,同時也實現一定的穩定性和操縱性。副翼和襟翼通常安裝在機翼上。操縱副翼允許飛機翻滾;降低襟翼會增加機翼的升力係數。
擴充套件資料
飛機分類:
飛機不僅廣泛用於民用運輸和科學研究,而且是現代軍事的重要武器,因此分為民用飛機和軍用飛機。除客機和運輸機外,民用飛機還包括農業機械,森林保護飛機,航空測量機,醫療救護車,旅遊機,公務機,運動機器,實驗研究機器,氣象機器,特技表演機器和執法機器。
飛機還可以根據元件的形狀,數量和相對位置進行分類:
根據機翼數量,可分為單翼機,雙翼機和多翼機。根據機翼相對於機身的位置,它可分為下翼,中翼和上翼飛機。
根據機翼的平面形狀,它可以分為直翼飛機,後掠翼飛機,前掠翼飛機和三角翼飛機。
3,根據水平尾翼的位置和水平尾翼的存在與否,可分為正常佈局的飛機(機翼後面的水平尾翼),鴨飛機(帶小翼的前機身)和無尾飛機(無水平尾翼) )飛機的正常佈局有一個垂直尾翼,雙垂直尾翼,多個垂直尾翼和V型尾翼。
4,根據用途可分為戰鬥機,轟炸機,攻擊機,攔截器。根據推進裝置的型別,可分為螺旋槳飛機和噴氣式飛機;
5,根據發動機的型別,可分為活塞式飛機,渦輪螺旋槳飛機和噴氣式飛機;根據發動機的數量,可分為單引擎,雙引擎和多引擎。
6,根據起落架的型別,可分為陸地飛機,水上飛機和水陸兩用飛機。
它也可以根據飛機的飛行效能進行分類:
根據飛機的飛行速度,它可分為亞音速飛機,超音速飛機和高超音速飛機。
根據飛機的航程,它可分為短程飛機,中程飛機和遠端飛機。
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4 # 漫步科學
總結
對於飛機升力的形成,通常用伯努利原理和牛頓第三定律來解釋,但是二者也都有一定的不足之處。對於“飛機推動空氣產生的向下的力和飛機重力肯定大於反作用力,怎麼飛啊?”這個問題,我們要知道螺旋槳掃過的面積是遠大於飛機機身的橫切面的,因此向下的力僅有一小部分作用在飛機機體上,依然是向上的升力占主導地位。
感謝瀏覽。
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5 # 俊狼研究所19
因為機翼上面是曲面、下面是平面,氣流通過機翼上下表面的時候,下方氣壓大於上方氣壓,於是就產生了升力。
就這麼簡單。
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6 # 棲雁林
飛機起飛行的原理是速度和飛機翼下兜風擋板形成不等的氣流速度而產生向上的浮力,當機翼後端的風翼擋板向下兜風就會產生向上升力速度越快升高就越快。
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7 # 阿倫1786
飛行原理其實非常簡單:機翼橫截面上凸下平,根據流體力學原理,氣流接觸機翼後,機翼上面的相對流速會大於下面的相對流速(因為上面是凸曲線的路程大於下面直線路程,而時間相同),由於氣流的粘性作用,會使機翼同時產生向上和向下的2個力(嚴格地講,流體粘性嚴生的作用力是沿法線方向的,大小與切線方向的流速成正比),因機翼上面的流速大,所產生的升力比下面產生的下沉力大,當流速即空速達到一定量值時,升力就會大於下沉力與機身重量之和,從而使飛機起飛。
希望你能看明白。
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8 # 大漠冰泓
因為機翼(直翼和旋翼)上下表面形狀不同,空氣流過機翼上下表面時的流速就不同,流過機翼上表面流速快壓強小,流過機翼下表面流速慢壓強大,這樣就產生了向上的升力,飛機就可以起飛了
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9 # 有點慢10
機翼的橫截面積是上彎下平的“頓號型”,當飛機獲得向前的速度(靠螺旋漿或引擎),流過機翼上下表面的氣體流速不同,產生壓力差(方向向上),這就是飛機的升力。
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10 # 粵海老張
靠的是飛機機翼,飛機機翼上面是弧形,下面是平的,氣體通過機翼由於壓差形成向上的升力。當滑行速度達到一定程度後,升力達到起飛標準就可以拉起起飛了。
回覆列表
題主這個問題問得很靈性,這個是屬於物理領域的知識,下面就由我用科學的角度為你解答一下吧!
牛三定律認識錯誤就冒昧的糾正一下題主的錯誤哈,牛頓第三定律的核心點主要有5點:
力的作用是相互的,同時出現,同時消失。
相互作用力一定是相同性質的力。
作用力和反作用力因為作用點不在同一個物體上。
作用力和反作用力作用在兩個物體上,產生的作用不能相互抵消。
作用力也可以叫做反作用力,只是選擇的參照物不同。
由核心點3和核心點4可知,作用力和反作用力是發生在兩個物體上的力,在直升飛機上建立模型,可知和飛機螺旋槳接觸的外部是空氣,所以升力的反作用力是作用在空氣上的,並不是作用在飛機上的,因此飛機的升力是永遠和螺旋槳作用於空氣上的力成作用力和反作用力的。
起飛原理升力必須克服重力才能實現飛機起飛,其實這中間是有一個原理的,我們通常把這個原理稱為伯努利原理。伯努利原理是這樣的:“認為不可壓縮的理想流體沿著管道作定常流動時,流體流速增加時,其靜壓會減小而動壓會增大;流體的流速減慢時,則動壓增大而靜壓降低,簡單來說就是流體系統中流體的流速越快則壓力越小,流速變慢則壓力增加”。伯努利原理用在飛機通俗點理解就是:螺旋槳是表面是圓弧形的,當螺旋槳旋轉時,螺旋槳的上表面會產生低壓區,從而使螺旋槳下方的的壓力大於螺旋槳上方,於是就形成了升力,其實升力還有一部分是向下推空氣的力形成的反作用力,也就是上述所解釋的牛頓第三定律。
總結對於題主所問的直升飛機的飛行原理就是牛頓第三定律和伯努利原理的結合,延伸一點兒,其實滑翔飛機也是這兩個原理的結合完成飛行的。希望這個能夠幫助到你。