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1、飛機能起飛的原理是什么?它是如何獲得的升力?
2、飛機起飛的原理是什么
3、飛
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飛機能起飛的原理是什么?它是如何獲得的升力?
飛機的起飛原理是空氣升力,由于飛機機翼的結(jié)構(gòu)特殊,切割空氣的時候會產(chǎn)生升力,從而起飛。
一、飛機起飛的原理:
飛機的機翼上下兩邊并不是水平的,一般的飛機都是前端圓頓后方尖銳,飛機的機翼上表面會隆起,像浪涌一樣,下表面一般是水平的。當(dāng)飛機加速的時候,機翼切割空氣,在機翼的上下方形成了不同的氣流,由于上方的氣流流速大,就導(dǎo)致氣流的壓力較小,流過機翼下方的氣流由于路程短則流速小,所以產(chǎn)生的氣流壓力較大,這樣一來就產(chǎn)生了升力,將飛機推向空中,飛機升空之后飛行速度越快,機翼的表面積越大則獲得的升力越大。
這個理論又稱之為伯努利原理,不只適用于空氣中還適用于液體中。當(dāng)飛機需要下降的時候只要降低飛行速度即可,速度一慢,升力降低,飛機由于重力作用自然就會下降著陸了。
二、飛機的組成:
自從萊特兄弟發(fā)明飛機以來,飛機的外形一直都在進化和改變,不過近幾年已經(jīng)很少改變了,主要組成部分分為機身和機翼,機身的作用主要是裝載,飛行人員、燃料、貨物、發(fā)動系統(tǒng)都需要安裝在機身內(nèi)。
機翼要分為左右兩側(cè)的機翼和尾翼,機翼是飛機產(chǎn)生升力的主要組成部分,機翼一般分為平直翼、后掠翼、三角翼等三種形式,平直翼就是機翼前后都保持水平,后掠翼是機翼后邊緣向后掠,三角翼就是機翼的平面呈現(xiàn)三角形。我們常見的客機基本上都是三角翼,三角翼比較適宜高速飛行。尾翼的作用是改變升力方向,飛行員可以通過控制尾翼來讓飛機作出翻滾動作,而且垂直方向的尾翼可以保證飛機的飛行方向平衡。
飛機起飛的原理是什么
在真實且可產(chǎn)生升力的機翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機翼后緣將會產(chǎn)生一個氣流速度為無窮大的點。這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產(chǎn)生升力。在理想氣體中或機翼剛開始運動的時候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒有形成。
通常翼型(機翼橫截面)都是上方距離比下方長,剛開始在沒有環(huán)流的情況下上下表面氣流流速相同,導(dǎo)致下方氣流到達后緣點時上方氣流還沒到后緣,后駐點位于翼型上方某點,下方氣流就必定要繞過尖后緣與上方氣流匯合。
由于流體黏性(即康達效應(yīng)),下方氣流繞過后緣時會形成一個低壓旋渦,導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個旋渦就會被來流沖跑,這個渦就叫做起動渦。根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律,對于理想不可壓縮流體在有勢力的作用下翼型周圍也會存在一個與起動渦強度相等方向相反的渦,叫做環(huán)流,或是繞翼環(huán)量。
環(huán)流是從機翼上表面前緣流向下表面前緣的,所以環(huán)流加上來流就導(dǎo)致后駐點最終后移到機翼后緣,從而滿足庫塔條件。由滿足庫塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機翼上表面氣流向后加速,由伯努利定理可推導(dǎo)出壓力差并計算出升力。
這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計算:L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值)這一方程同樣可以計算馬格努斯效應(yīng)的氣動力。根據(jù)伯努利定理——“流體速度越快,其靜壓值越?。o壓就是流體流動時垂直于流體運動方向所產(chǎn)生的壓力)?!?/p>
因此上表面的空氣施加給機翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上,這就產(chǎn)生了升力。升力的原理就是因為繞翼環(huán)量(附著渦)的存在導(dǎo)致機翼上下表面流速不同壓力不同。
擴展資料:
飛機的動力裝置的核心是航空發(fā)動機,主要功能是用來產(chǎn)生拉力或推力克服與空氣相對運動時產(chǎn)生的阻力使飛機前進。次要功能則是為飛機上的用電設(shè)備提供電力,為空調(diào)設(shè)備等用氣設(shè)備提供氣源等。飛機的動力裝置除發(fā)動機外,還包括一系列保證發(fā)動機正常工作的系統(tǒng),如引擎燃油系統(tǒng)、引擎控制系統(tǒng)等。
現(xiàn)代飛機的動力裝置一般為渦輪引擎(噴射引擎)和往復(fù)式引擎兩種。應(yīng)用較廣泛的配置方式有四種:航空活塞式發(fā)動機加螺旋槳推進器;渦輪噴射引擎;渦輪螺旋槳引擎;渦輪扇引擎。隨著航空技術(shù)的發(fā)展,火箭發(fā)動機、沖壓引擎、原子能航空發(fā)動機、脈沖爆震發(fā)動機等,也有可能會逐漸被采用。
參考資料:百度百科 飛機
飛機起飛的原理?
(1)直升飛機的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。
直升飛機的槳葉大概有2—3米長,一般有5葉組成。普通飛機是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的,而直升飛機是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動,撥動空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機起飛時,螺旋槳越轉(zhuǎn)越快,產(chǎn)生的升力也越來越大,當(dāng)升力比飛機的重量還大時,飛機就起飛了。在飛行中飛行員調(diào)節(jié)高度時,就只要通過改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以了。
(2)直升飛機的橫向穩(wěn)定。
因為直升飛機如果只有大螺旋槳旋,那么根據(jù)動量守衡,機身就也會旋轉(zhuǎn),因此直升飛機就必須要一個能夠阻止機身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個作用,飛機的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時為了不使尾槳碰到旋翼,就必須把直升飛機的機身加長,所以,直升飛機有一個像蜻蜓式的長尾巴。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動機簡稱渦扇發(fā)動機
很容易就能發(fā)現(xiàn),渦扇發(fā)動機和渦噴發(fā)動機兩者之間的區(qū)別。渦噴只有一個空氣通道,專業(yè)上叫做“涵道”,而渦扇發(fā)動機卻有兩個空氣通道。也就是說,渦噴發(fā)動機是單涵道發(fā)動機,而渦扇是雙涵道發(fā)動機。
發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時,外涵道與內(nèi)涵道空氣流量的比值叫做涵道比
規(guī)律是,涵道比越大越省油,經(jīng)濟性越好,高涵道比的發(fā)動機在亞音速時有非常好的能效,所以它廣泛地運用于客機、運輸機等。
高涵道比的發(fā)動機,主要推力不是來自于向后噴出的高溫燃氣,而是來自于外涵道高速向后噴出的空氣
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機也大多采用渦扇發(fā)動機,只是,為了追求高空的超音速性能,使用低涵道比的發(fā)動機。
飛機是通過什么原理起飛的?
飛機是通過發(fā)動機提供拉力、固定的機翼產(chǎn)生升力飛行的。飛機是20世紀最偉大的發(fā)明之一,由萊特兄弟發(fā)明,是現(xiàn)在比較常見的一種速度很快的交通工具。
一、飛機的升力
飛機的機翼上表面是拱起的,下表面是平坦的。當(dāng)相同的空氣通過機翼上表面和下表面的時候,會在機翼的上下方形成不同的流速。空氣通過機翼上表面時,流速大,所以壓強較小。通過下表面時流速小,所以壓強比較大。此時飛機會形成一個總體向上的合力,這就是飛機的升力。因為升力的存在,飛機才可以離開地面,在空中飛行。
二、飛機的拉力
飛機的重力受到飛機自身重量和攜帶的油料影響,與升力的方向相反。飛機拉力的大小由發(fā)動機的功力決定,拉力會促使飛機在空中向前飛行。一般情況下,發(fā)動機功率越大,所產(chǎn)生的拉力就越大,飛機飛行的速度會越快。飛機在空氣中飛行的時候會受到空氣阻力,這個阻力和拉力方向相反,會限制飛機的飛行速度。
三、飛機的起飛
飛機起飛時靠與空氣的相對運動產(chǎn)生升力,升力的大小取決于飛機與空氣的相對速度。如果在逆風(fēng)的情況下起飛,飛機的速度與風(fēng)速相反。飛機與速度的相對速度等于二者之和,此時飛機只需要較小的速度就可以得到相應(yīng)的升力。所以,與無風(fēng)條件下相比,飛機逆風(fēng)起飛所需要的滑跑距離會較短。飛機在逐漸降落的過程中,不斷減速的同時,還要保持足夠的升力,才能讓飛機平穩(wěn)下落。
親愛的讀者朋友們,關(guān)于飛機的飛行原理,你們現(xiàn)在都明白了嗎?如果還有什么不明白的,歡迎在下方留言,我們一起討論。
飛機起飛的原理是什么?
飛機從地面滑跑到離地升空,是由于升力不斷增大,直到大于飛機重力的結(jié)果。而只有當(dāng)飛機速度增大到一定時,才可能產(chǎn)生足以支持飛機重力的升力??梢婏w機的起飛是一個速度不斷增加的加速過程。剩余拉力較小的活塞式螺旋槳飛機的起飛過程,一般可分為起飛滑跑、離地、小角度上升(或一段平飛)、上升四個階段。對有足夠剩余拉力的螺旋槳飛機,或有足夠剩余推力的噴氣式飛機,因可使飛機加速并上升,故起飛一般只分三個階段,即起滑跑、離地和上升。
(一)起飛滑跑的目的是為了增大飛機的速度,直到獲得離地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飛機增速就愈快。起飛中,為盡快地增速,應(yīng)把油門推到最大位置。
(二)當(dāng)速度增大到一定,升力稍大于重力,飛機即可離地。離地時作用于飛機的力。此時升力大于重力,拉力或推力大于阻力。
(三)一段平飛或小角度上升對剩余拉力比較小的活塞式螺旋漿飛機,飛機離地還尚未達到所需的上升速度,故需作一段平飛或小角度上升來積累速度。飛機離地后在12米高度向前迎桿,減小迎角,使飛機平飛加速或作小角度上升加速。飛機剛離地時,不宜用較大的上升角上升。上升角過大,這會影響飛機增速,甚至危及安全。為了減小阻力,便于增速,飛機高地后,一般不低于5米高度收起落架。收起落架時機不可過早或過晚。過早,飛機離地大近,如果飛機有下俯,就可能重新接地,危及安全;過晚,速度大大,起落架產(chǎn)生的阻力很大,不易增速,還可能造成起落架收下好。在一段平飛或小角度上升中,特別要防止出現(xiàn)坡度,因為這時飛行高度低,飛機如有坡度,就會向下側(cè)滑而可能使飛機撞地。因此發(fā)現(xiàn)飛機有坡度應(yīng)及時糾正。
(四)當(dāng)速度增加到規(guī)定時,應(yīng)柔和帶桿使飛機轉(zhuǎn)入穩(wěn)定上升,上升到規(guī)定高度起飛階段結(jié)束。
飛機起飛的原理圖解
飛機起飛的原理圖解:
1、飛機上升是根據(jù)伯努利原理,即流體(包括氣流和水流)的流速越大,其壓強越?。涣魉僭叫?,其壓強越大。
2、飛機的機翼做成的形狀就可以使通過它機翼下方的流速低于上方的流速,從而產(chǎn)生了機翼上、下方的壓強差(即下方的壓強大于上方的壓強),因此就有了一個升力,這個壓強差(或者說是升力的大小)與飛機的前進速度有關(guān)。
3、當(dāng)飛機前進的速度越大,這個壓強差,即升力也就越大。所以飛機起飛時必須高速前行,這樣就可以讓飛機升上天空。當(dāng)飛機需要下降時,它只要減小前行的速度,其升力自然會變小,小于飛機的重量,它就會下降著陸了。
擴展資料:
飛機優(yōu)缺點:
優(yōu)點
噴氣式客機的時速在810千米左右,機動性高。飛機飛行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根據(jù)客、貨源數(shù)量隨時增加班次。
據(jù)國際民航組織統(tǒng)計,民航平均每億客公里的死亡人數(shù)為0.4人,是普通交通方式事故死亡人數(shù)的幾十分之一到幾百分之一,是比火車更為安全的交通運輸方式。
缺點
價格太貴。無論是飛機本身還是飛行所消耗的油料相對其他交通運輸方式都高昂的極多。
受天氣情況影響。雖然航空技術(shù)已經(jīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)氣象條件,但是風(fēng)、雨、雪、霧等氣象條件仍然會影響飛機的起降安全。
起降場地也有限制。飛機必須在飛機場起降,一個城市最多不過幾個飛機場,而且機場受周圍凈空條件的限制多分布在郊區(qū)。由于從飛機場到市區(qū)往往需要一次較長的中轉(zhuǎn)過程,由此給高速列車提供了800公里以內(nèi)距離的城際運輸市場空間。
因此飛機只適用于重量輕,時間緊急,航程又不能太近的運輸。
危險:雖然民航客機每億客公里的死亡人數(shù)遠低于其他運具,但批評者認為飛機本身旅程亦遠比其他運具長,所以這個數(shù)值被拉低。在某些數(shù)據(jù)上飛機并不是特別安全。
飛機的事故率雖然比火車低,但是飛機一旦失事,將會有極少人生還甚至無人生還。飛機與地面失去聯(lián)系,就無法安全飛行。
參考資料:百度百科——飛機
關(guān)于《客機飛機起飛原理》的介紹到此就結(jié)束了。