為什麼飛機可以飛

2022-12-07 16:36:28 字數 2611 閱讀 7120

1樓:組合

飛機會飛翔在空中的原因: 一 機翼的浮力 01. 伯努力原理:

流體中,流速加快時,壓力會減弱,反之,亦然.因此,流體中的物 體會往流速快的地方移動. 02.

機翼切面原理: 翼切面.上方距離較長,下方距離短.

空氣流線被翼切面分 成兩部分,兩方氣流於翼後方有相同速 率,故通過上側的空氣流速較快,空氣 壓力較小而形成一向上的升力. b. 通常氣體具有某種程度的黏性,即通過一物體時,會沿著物體表面切向的力量作 用 在物體上,與物體最接近的空氣流線速度為零,到後方的空氣的速度回到原有的速 度.

這之間速度由零到原有速度的氣流稱邊界層流,邊界層流在後方與機翼表面分 離,分離的點稱分離點,氣流在分離點形成擾流(亂流) c. 與空氣接觸的方式: 以風箏為例,若版面垂直風向,則風箏只能 一直前進(如圖2-1),若與風向成一交角,便 會不斷上升.

此風向與機翼的交角稱為攻角 (圖2-2中的α角).圖2-2中,a.為向上的力, b.

為前進的推力,c.為和風箏版面平行的摩 擦力(即阻力),a b的合力即為升力 (升力 和阻力為一對互相垂直的風力的分力). 飛機的飛行原理 3 在某一特定角度內,攻角越大,升力越大,升 力系數和攻角成線性關係(正比);超過此一特 定角度,升力急遽下降而阻力增加.

此一特定 角度隨物體形狀不同而改變.此關係可由圖 3.中窺見,我以不考慮其他變因假設, 表面版,表升力(即a b的合力), 表兩互相垂直的升力分力之一.

兩分力互相垂直,即可以一三角形的部分 斜邊和高表示.),得角度在45度以內攻 角越大,升力越大.而45度角即可視為 此情況的特定角度.

但另一方面,飛機的 攻角越大,其分離點也越往前移動,而擾 流的壓力相較於平順氣流(層流)的壓力 大,故角度大於一定角度時會產生升力急 遽下降,阻力上升的情況.也有一種說法 是因空氣和物體表面摩擦會有一阻力稱 表面摩擦阻力,擾流時的表面摩擦阻力 遠比層流時大,故形成上述升力下降阻力上升的狀況,此狀況稱為失速.我想以上機 翼失速原理多少和飛機下降的角度有關吧.

圖4中cl 表升力係數,圖中隨攻角的增 加,升力係數亦隨之增加(cl=aα,a為升力線斜率),直到達到升力係數的最大值,升 力系數下降形成失速. d. 以上機翼切面原理同時適用於旋翼機(例:

***)的 旋翼和飛機的機翼上. 二 引擎的動力 01. 航空器分為兩種,一種稱輕航空器,是利用比空氣輕的氣體飛行;另一種為重航空器,是 靠速度(也就是相對空速)飛行.

a. 一般如果不考慮其他因素,初速度只會 造成飛行距離增加,不會使停留在空氣 中的時間增加. b.

像紙飛機有翼,即有浮力,再加上相對 空氣的速度(伯努力原理),使得紙飛機 能在空中停留,但相對於升力產生的阻 力使得紙飛機的速度減慢,而終至升力 飛機的飛行原理 4 不足克服重力而下降,甚至墜落. c. 因此,萊特兄弟在飛機上裝上引擎,提供飛機一個持續的速度以克服阻力,使人類能順 利完成飛行的夢想.

02. 引擎的原理: a.

渦輪噴射引擎 渦輪噴射引擎的核心可分為:壓縮段,燃燒室,渦輪.壓縮段由許多頁片所組成可將空氣 壓縮後送入後方,燃燒室有管子送入燃料與空氣混合燃燒,渦輪機同樣由許多頁片組成.

空氣從壓縮段吹入,壓縮機將氣體增溫增壓,送入後方燃燒室與燃料混合燃燒,高溫高壓 的氣體猛然向後方噴出,而形成一股壓力,產生向前的推力.同時高溫高壓的氣體吹向渦 輪機的頁片,渦輪機的轉動帶動前壓縮機的轉動. 使用噴射引擎的好處是可以達到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在軍用機上.

b. 渦輪風扇引擎 渦輪噴射引擎雖然速度快,但對於低速的民航機,就顯得太耗油了.因此有人在渦輪噴射 引擎的前方加上風扇,和渦輪機相連,以渦輪機帶動風扇轉動.

風扇轉動的同時,也把大量的空氣送入後方.這種引擎的動力主要是靠前方扇葉所產生的氣流,至於原理,我想應 該是風扇轉動大量吸入空氣而增加推力,另一方面大量吸入空氣也使前方空氣阻力減少而 前進.或許有點類似螺旋槳的原理,特殊形狀的頁面使前方空氣速較後方快,以致前方壓 力小而前進.

這種引擎的好處是較不耗油,但相對的速度較慢,此外它可以在速度較慢的 情況下產生較大的推力.

2樓:戚光

機翼的側剖面是一個上緣向上拱起,下緣基本平直的形狀。所以氣流吹過機翼上下表面而且要同時從機翼前端到達後端,從上緣經過的氣流速度就要比下緣的快(因為上緣弧度大,弧長較長,就是說距離較遠)。 按照物理學的伯努利方程:

同樣是流過某個表面的流體,速度快的對這個表面產生的壓強要小。因此就得出機翼上表面大氣壓強比下表面的要小的結論,這樣子就產生了升力,升力達到一定程度飛機就可以離地而起。 有個公式:

l=cl*1/2*ρ*v*v*s。 它的意義是:飛機升力是一下五個量的乘積:

1.升力係數cl (那個c表示係數,l是角碼,我沒有字元編輯工具打不出來),它的值和飛機的迎風角度等許多精細的變數有關,一般在零點幾,詳細的記不大情了:( 2.

二分之一 就是0.5 3.大氣密度ρ (飛機所在環境,可以是高空也可以是低空) 4.

飛機相對於周圍大氣速度的平方 v*v (沒有角碼打不出來只能這麼表示) 5.機翼面積 s 這個公式只適用於速度相對慢的飛行,就像常見的大小型客機飛行,其他飛行器(只要有機翼)速度不超過一馬赫時基本都可以用,但是象戰機那種兩三馬赫的大速度飛行就不行了,速度太大的話機翼表面的空氣會變得有黏性,要考慮到雷諾數,那時候就另有一個公式了,很複雜

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