飞机为什么可以飞起来 飞机为什么可以飞起来,是什么原理
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飞机会在天空中飞翔的原因: 一 机翼的浮力 01. 伯努力原理:流体中,流速加快时,压力会减弱,反之,亦然.因此,流体中的物 体会往流速快的地方移动. 02. 机翼切面原理: 翼切面.上方距离较长,下方距离短.空气流线被翼切面分 成两部分,两方气流於翼后方有相同速 率,故通过上侧的空气流速较快,空气 压力较小而形成一向上的升力. B. 通常气体具有某种程度的黏性,即通过一物体时,会沿著物体表面切向的力量作 用 在物体上,与物体最接近的空气流线速度为零,到后方的空气的速度回到原有的速 度.这之间速度由零到原有速度的气流称边界层流,边界层流在后方与机翼表面分 离,分离的点称分离点,气流在分离点形成扰流(乱流) C. 与空气接触的方式: 以风筝为例,若版面垂直风向,则风筝只能 一直前进(如图2-1),若与风向成一交角,便 会不断上升.此风向与机翼的交角称为攻角 (图2-2中的α角).图2-2中,A.为向上的力, B.为前进的推力,C.为和风筝版面平行的摩 擦力(即阻力),A B的合力即为升力 (升力 和阻力为一对互相垂直的风力的分力). 飞机的飞行原理 3 在某一特定角度内,攻角越大,升力越大,升 力系数和攻角成线性关系(正比);超过此一特 定角度,升力急遽下降而阻力增加.此一特定 角度随物体形状不同而改变.此关系可由图 3.中窥见,我以不考虑其他变因假设, 表面版,表升力(即A B的合力), 表两互相垂直的升力分力之一. 两分力互相垂直,即可以一三角形的部分 斜边和高表示.),得角度在45度以内攻 角越大,升力越大.而45度角即可视为 此情况的特定角度.但另一方面,飞机的 攻角越大,其分离点也越往前移动,而扰 流的压力相较於平顺气流(层流)的压力 大,故角度大於一定角度时会产生升力急 遽下降,阻力上升的情况.也有一种说法 是因空气和物体表面摩擦会有一阻力称 表面摩擦阻力,扰流时的表面摩擦阻力 远比层流时大,故形成上述升力下降阻力上升的状况,此状况称为失速.我想以上机 翼失速原理多少和飞机下降的角度有关吧.图4中Cl 表升力系数,图中随攻角的增 加,升力系数亦随之增加(Cl=aα,a为升力线斜率),直到达到升力系数的最大值,升 力系数下降形成失速. D. 以上机翼切面原理同时适用於旋翼机(例:直升机)的 旋翼和飞机的机翼上. 二 引擎的动力 01. 航空器分为两种,一种称轻航空器,是利用比空气轻的气体飞行;另一种为重航空器,是 靠速度(也就是相对空速)飞行. A. 一般如果不考虑其他因素,初速度只会 造成飞行距离增加,不会使停留在空气 中的时间增加. B. 像纸飞机有翼,即有浮力,再加上相对 空气的速度(伯努力原理),使得纸飞机 能在空中停留,但相对於升力产生的阻 力使得纸飞机的速度减慢,而终至升力 飞机的飞行原理 4 不足克服重力而下降,甚至坠落. C. 因此,莱特兄弟在飞机上装上引擎,提供飞机一个持续的速度以克服阻力,使人类能顺 利完成飞行的梦想. 02. 引擎的原理: A. 涡轮喷射引擎 涡轮喷射引擎的核心可分为:压缩段,燃烧室,涡轮.压缩段由许多页片所组成可将空气 压缩后送入后方,燃烧室有管子送入燃料与空气混合燃烧,涡轮机同样由许多页片组成. 空气从压缩段吹入,压缩机将气体增温增压,送入后方燃烧室与燃料混合燃烧,高温高压 的气体猛然向后方喷出,而形成一股压力,产生向前的推力.同时高温高压的气体吹向涡 轮机的页片,涡轮机的转动带动前压缩机的转动. 使用喷射引擎的好处是可以达到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在军用机上. B. 涡轮风扇引擎 涡轮喷射引擎虽然速度快,但对於低速的民航机,就显得太耗油了.因此有人在涡轮喷射 引擎的前方加上风扇,和涡轮机相连,以涡轮机带动风扇转动.风扇转动的同时,也把大量的空气送入后方.这种引擎的动力主要是靠前方扇叶所产生的气流,至於原理,我想应 该是风扇转动大量吸入空气而增加推力,另一方面大量吸入空气也使前方空气阻力减少而 前进.或许有点类似螺旋桨的原理,特殊形状的页面使前方空气速较后方快,以致前方压 力小而前进.这种引擎的好处是较不耗油,但相对的速度较慢,此外它可以在速度较慢的 情况下产生较大的推力。 直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨,机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至小螺旋桨,通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。 通过称为“倾斜盘”的机构可以调整直升飞机的旋翼的螺距,从而在旋转面上可以产生不同象限上的升力差,以此升力差来实现改变直升飞机的飞行方向,同时,直升飞机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下,控制直升飞机的上升和下降是通过调整螺旋桨的总螺距来得到不同的总升力的,因此直升机实现了垂直起飞及降落。 螺距:指螺旋桨在自己本身根轴上的偏转角度,转速固定的情况下,通过调整螺距可以更有效的操纵螺旋桨的升力或推进力,甚至得到反推力或者反升力。
用较通俗的话说,螺旋桨将上面的空气“吹”向下方,上下空气压力差别大到超过直升机本身重量的时候,飞机就被“吸”上去了。 上面流速大,压强小,所以会被大气压往上吸,然后就飞起来了,其实和固定翼的飞机差不多的原理 直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。 这个问题可大可小,我先说小的,旋翼有初始安装角,在达到额定转速时,通过提升总矩杆,增加旋翼的迎角,增加旋翼的升力,从而使直升机起飞,同时尾桨提供反扭矩,保持直升机的平衡。 说大点,由于直升机旋翼的空气动力模型比较复杂,因此,可用多种空气动力模型解释升力的产生,比如:滑流理论,涡流理论等等,要全面详细掌握直升机的起飞原理,还是比较困难的。
力的作用是相互的,飞机通过螺旋桨旋转产生向下的压力,同时产生的气流对螺旋桨有向上的支持力,螺旋桨转速越大,向上的支持力就越大,以至于飞机可以飞起来
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