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1 # 超側衛
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2 # 凱利37
早期的飛機採用木材做主承力結構,註定了懸臂比不能做大,雙翼甚至多翼是最好的選擇。另外早期空氣動力學還不發達,沒有意識到單翼的展弦比做的比雙翼大,飛行阻力要小。事實單翼機也是在鋁合金技術發展後加上空氣動力進步才實現的。
現代飛機採用更好的材料,機翼可以做得很輕但強度很強,所以選擇了氣動效能更好的大展弦比機翼。
早期的飛機採用木材做主承力結構,註定了懸臂比不能做大,雙翼甚至多翼是最好的選擇。另外早期空氣動力學還不發達,沒有意識到單翼的展弦比做的比雙翼大,飛行阻力要小。事實單翼機也是在鋁合金技術發展後加上空氣動力進步才實現的。
現代飛機採用更好的材料,機翼可以做得很輕但強度很強,所以選擇了氣動效能更好的大展弦比機翼。
先來簡單解釋一下飛機能夠飛行的原理。
飛機能夠飛行,是因為機翼上下表面空氣流速產生的壓強差提供了向上的託舉力,也就是升力。
升力的公式:升力= 1/2*空氣密度*速度的平方*機翼面積*升力係數
空氣密度與升力係數不變的情況下,升力與速度的平方及機翼面積成正比。
也就是說,飛機的飛行速度越大,升力越大;飛機的機翼面積越大,升力也越大。
早期的飛機在飛行時,受到當時發動機技術條件所限,飛機的飛行速度較低,為了保證低速飛行的飛機有足夠的升力離開地面升空,需要加大機翼面積來提高升力。因而雙翼機甚至是三翼機在人類航空史早期被廣泛採用。
而隨著技術的進步,航空發動機的效率越來越高,重量越來越小,飛行飛行過程中必不可少的升力隨著發動機功率增大帶來的速度提升也越來越大,升力不再是侷限飛機飛行的主要因素。
在飛機飛行中,除了需要升力來克服重力之外,還有另一個攔路虎就是一直伴隨著飛行的飛行阻力。我們知道當兩個物體相互滑動的時候,在兩個物體上就會產生與運動方向相反的力,阻止兩個物體的運動,這就是物體之間的摩擦阻力。當飛機在空氣中飛行時,飛機也會受到空氣的摩擦阻力,飛機的摩擦阻力是因為空氣的粘性造成的。當氣流流過物體時,由於粘性,空氣微團與物體表面發生摩擦,阻滯了氣流的流動,這就是物體對空氣的摩擦阻力,反之,空氣對物體也給予了摩擦阻力。飛行過程中除了摩擦阻力之外,還有壓差阻力、干擾阻力、誘導阻力,這些阻力都會阻礙飛機向前飛行,降低飛行速度影響飛行效率。
而早期的雙翼機在獲得高升力的同時也會帶來高阻力,早期為了追求升力而採用的雙翼機已經無法彌補高速飛行時阻力帶來的劣勢,因而為了提高飛行速度必須想方設法減少飛行阻力,因而雙翼機漸漸就被淘汰了。目前只有少數老式飛機或者表演機才會採用雙翼機構。