飞机起飞原理是什么定律 飞机是怎么飞起来的
飞机起飞原理是什么定律
上面(「领啦网」)为您介绍的飞机起飞原理是什么定律 飞机是怎么飞起来的的详细介绍,您了解了吗?
一文了解飞机究竟是怎么飞起来的
很多人不明白,飞机结构大部分是金属材料,整机又大又重,轻则几十吨,重则一两百吨,满载四五百吨,它究竟是怎么飞起来的?
本文要讲的对象是固定翼飞机,也就是我们经常看到的带“翅膀”的大飞机。下面我们就进入正题,一起来了解一下飞机的飞行原理。
一、飞机飞行的基本原理
我们都知道,一个物体想悬在空中,就必须要有某种力将重力克服掉,当它在垂直方向上的受力达到平衡时,它便会悬在空中。
当这种力大于重力时,物体便会向上飞。
倘若这个物体在向上飞的同时,还要向前飞,那就还需要一个水平方向上的推力,用来克服空气对物体的各种阻力。
因此,一个物体想要在空中飞行,必须要有向上的升力和向前的推力。
比如,一个氢气球,当我们松手时,它便会向上飘,原因就是氢气比空气轻,向上的浮力大于重力所致。
当我们轻轻用力一弹,氢气球便会飞走,这就是给它施加的推力大于其阻力所致。
飞机在空中飞行的原理也是大同小异。
升力和推力就是飞机能飞起来的前提,升力是空气作用在飞机身上的力,阻力也是如此,推力则是飞机发动机施加给飞机的力。
如图所示,我们将飞机看成一个整体(刚体),它就会有一个中心点,也叫压力中心。
空气作用在飞机各个部件上的合力,称为空气动力,就是图中R所表示的力。
将合力R进行分解,垂直方向上的力L就是我们所说的升力,水平方向上的力D就是阻力。
升力用来克服重力,发动机的推力用来克服阻力,这便是飞机能飞起来的大原理。
可能有人会问,这个空气动力R是怎么产生的?接着往下看。
二、空气动力的产生
升力的产生
升力是由飞机机翼,也就是飞机“翅膀”产生的,我们先来看一下机翼的形状。
经常坐飞机的人,可能对机翼比较熟悉,大致形状是前端比较圆钝,后端比较尖锐,上表面拱起,而下表面比较平滑。
这种设计就是为了获取最佳的空气动力,机翼产生升力的总原理,就是空气流过机翼表面时,在上下表面产生了压力差而形成升力。
α叫迎角,1是压力中心,2是前缘,3是后缘,4是弦线。Rj是空气动力合力,Lj是垂直方向上的分量升力,Dj是阻力。
当气流以正迎角(从弦线下方吹来)吹向机翼时,机翼上表面的流管变细,流速加大(与前方流速相比),压强下降(与前方气流压强相比)。
再看机翼下表面,情况恰恰相反,气流流管变粗,流速变小,压强变大。
此时,机翼上下表面就产生了压力差,下表面的压力大于上表面的压力,这个向上的力就是我们所说的升力。
我们再清晰的认识一下压力差究竟是如何产生的?
机翼上表面的压力小于大气压力,这时会产生一个向上的吸力,这便是负压。下表面的压力大于大气压力,产生向上的挤压力,即正压。
一个往上吸,一个往上托,升力就产生了。