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重于空氣的航空器靠什么升空,重于空氣的飛行器升空靠什么力

1、重于空氣的飛行器升空靠什么力靠風(fēng)速產(chǎn)生的推力,靠發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的物質(zhì)的推力,靠空氣生力,靠螺旋上升原理 。(總之,每個(gè)飛行器都好像比空氣重)
靠機(jī)翼產(chǎn)生的升力――既空氣流過(guò)一定的翼型(機(jī)翼截面形狀)時(shí) , 在上下表面產(chǎn)生的壓力差
升力

重于空氣的航空器靠什么升空,重于空氣的飛行器升空靠什么力


2、飛機(jī)是靠什么原理飛起來(lái)的?飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是什么原理?飛機(jī)是由動(dòng)力裝置產(chǎn)生前進(jìn)動(dòng)力,由固定機(jī)翼產(chǎn)生升力 , 在大氣層中飛行的重于空氣的航空器 。它比空氣重,又不能像鳥(niǎo)那樣扇動(dòng)翅膀,但是飛機(jī)卻能升入空中 。原來(lái)飛機(jī)機(jī)翼并不是平平伸展的,而是向上凸起一些 , 這樣當(dāng)飛機(jī)水平前進(jìn)時(shí),迎面而來(lái)的氣流就在機(jī)翼上產(chǎn)生向上的升力 , 使飛機(jī)升入空中 。飛機(jī)飛行速度越快、機(jī)翼面積越大,所產(chǎn)生的升力就越大 , 所以飛機(jī)在起飛前需要在機(jī)場(chǎng)跑道上行進(jìn)一段距離才能升空,而且飛機(jī)不能飛到?jīng)]有空氣的地方 。
早期的飛機(jī)靠機(jī)身前端的螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生牽引力向前運(yùn)動(dòng) 。螺旋槳產(chǎn)生的牽引力不大,飛機(jī)飛行的速度也不快 。1939年8月27日 , 第一架噴氣式飛機(jī)飛行成功,大大提高了飛機(jī)的飛行速度 。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是把吸入的空氣壓縮,再與燃料混合燃燒,形成高溫高壓氣體向后噴出 , 產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)力,使飛機(jī)高速飛行 。
現(xiàn)在,飛機(jī)的飛行速度可以幾倍于聲音在空氣中傳播的速度(每秒340米),駕駛這樣的飛機(jī) , 只需十幾個(gè)小時(shí)就能環(huán)繞地球赤道一周 , 這樣的飛機(jī)叫做超音速飛機(jī) 。制造超音速飛機(jī)不僅需要先進(jìn)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),還需要在飛機(jī)的制造材料、飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)等方面達(dá)到很高的要求,是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù) ?,F(xiàn)在,除了先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)、偵察機(jī)外,一些大型的客機(jī)也是超音速飛機(jī) 。不過(guò),螺旋槳飛機(jī)并沒(méi)有被淘汰 , 在許多不需要高速度飛行的工作中(如噴灑農(nóng)藥、森林防火),螺旋槳飛機(jī)仍發(fā)揮著重要的作用。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)原理及若干工作方式
噴氣推進(jìn)原理
氣推進(jìn)是伊薩克?牛頓(Isaac Newton)爵士的第三運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)際應(yīng)用 。該定律表述為:“作用在一物體上的每一個(gè)力都有一方向相反大小相等的反作用力 ?!本惋w機(jī)推進(jìn)而言,“物體”是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)受到加速的空氣 。產(chǎn)生這一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在產(chǎn)生這一加速度的裝置上 。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)用類似于發(fā)動(dòng)機(jī)/螺旋槳組合的方式產(chǎn)生推力 。二者均靠將大量氣體向后推來(lái)推進(jìn)飛機(jī) , 一種是以比較低速的大量空氣滑流的形式,而另一種是以極高速的燃?xì)鈬姎饬餍问?。
這一同樣的反作用原理出現(xiàn)于所有運(yùn)動(dòng)形式之中,通常有許多應(yīng)用方式 。噴氣反作用最早的著名例子是公元前120年作為一種玩具生產(chǎn)的赫羅的發(fā)動(dòng)機(jī) 。這種玩具表明從噴嘴中噴出的水蒸氣的能量能夠把大小相等方向相反的反作用力傳給噴嘴本身 , 從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 。類似的旋轉(zhuǎn)式花園噴灌器是這一原理更為實(shí)用的一個(gè)例子 。這種噴灌器借助于作用于噴水嘴的反作用力旋轉(zhuǎn) ?,F(xiàn)代滅火設(shè)備的高壓噴頭是“噴流反作用”的一個(gè)例子 。由于水噴流的反作用力 , 一個(gè)消防員經(jīng)常握不住或控制不了水管 。也許,這一原理的最簡(jiǎn)單的表演是狂歡節(jié)的氣球 , 當(dāng)它放出空氣或氣體時(shí),它便沿著與噴氣相反的方向急速飛走 。
噴氣反作用絕對(duì)是一種內(nèi)部現(xiàn)象 。它不象人們經(jīng)常想象的那樣說(shuō)成是由于噴氣流作用在大氣上的壓力所造成的 。實(shí)際上,噴氣推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī) , 無(wú)論火箭、沖壓噴氣、或者渦輪噴氣 , 都是設(shè)計(jì)成加速空氣流或者燃?xì)饬鞑⑵涓咚倥懦龅囊环N裝置 。當(dāng)然,這樣做有不同的方式 。但是,在所有例子中,作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的最終的反作用力即推力是與發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣流的質(zhì)量以及氣流的速度成比例的 。換言之,給大量空氣附加一個(gè)小速度或者給少量空氣一個(gè)大速度能提供同樣的推力 。實(shí)用中 , 人們喜歡前者,因?yàn)榻档蛧姎馑俣饶艿玫礁叩耐七M(jìn)效率 。
噴氣推進(jìn)的幾種方式
不同類型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),無(wú)論沖壓噴氣、脈沖噴氣、燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪/沖壓噴氣或者渦輪-火箭,其差別僅在于“推力提供者”即發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)能量并將能量轉(zhuǎn)換成飛行動(dòng)力的方式 。
沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上是一種氣動(dòng)熱力涵道 。它沒(méi)有任何主要旋轉(zhuǎn)零件,只包含一個(gè)擴(kuò)張形進(jìn)氣涵道和一個(gè)收斂形或者收斂-擴(kuò)張形出口 。當(dāng)由外部能源強(qiáng)迫其向前運(yùn)動(dòng)時(shí),空氣被迫進(jìn)入進(jìn)氣道 。當(dāng)它流過(guò)這一擴(kuò)散形涵道時(shí),其速度或動(dòng)能降低,而壓力能增加 。爾后,靠燃油的燃燒來(lái)增加其總能量,膨脹的燃?xì)馔ㄟ^(guò)出口涵道高速排入大氣 。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)常作為導(dǎo)彈和靶機(jī)的動(dòng)力裝置 , 但單純的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不適于作為普通飛機(jī)動(dòng)力裝置 , 因?yàn)樵谒a(chǎn)生推力前,要求向它施加向前的運(yùn)動(dòng) 。
脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)采用間歇燃燒原理 。與沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同,它能在靜止?fàn)顟B(tài)工作 。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是由類似沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的一種空氣動(dòng)力涵道構(gòu)成 。它的壓力較高,結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)實(shí) 。進(jìn)氣涵道有許多進(jìn)氣“活門(mén)”,在彈簧拉力作用下處于打開(kāi)位置,通過(guò)打開(kāi)的活門(mén)空氣進(jìn)入燃燒室,并靠燃燒噴入燃燒室中去的燃油得到加熱,由此引起的膨脹使壓力升高,迫使活門(mén)關(guān)閉 , 然后膨脹的燃?xì)庀蚝髧姵?;排氣造成降?nbsp;, 使活門(mén)重新開(kāi)啟 。這種過(guò)程周而復(fù)始 。脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)曾經(jīng)被設(shè)計(jì)成直升機(jī)旋翼的推進(jìn)裝置,有的還通過(guò)精心設(shè)計(jì)涵道來(lái)控制共振循環(huán)的壓力變化而省去了進(jìn)氣活門(mén) 。但脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不適于作為飛機(jī)動(dòng)力裝置,因?yàn)樗挠秃母?,又無(wú)法達(dá)到現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的性能 。
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)雖然也屬于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),但它們有重大區(qū)別 。即火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不用大氣作為推進(jìn)流體,而用它攜帶的液態(tài)燃料或化學(xué)分解而形成的燃料與氧氣劑的燃燒來(lái)產(chǎn)生它自己的推進(jìn)流體,從而能在地球大氣層外工作,但因此它也只適用工作時(shí)間很短的情況.
渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于噴氣推進(jìn)避免了火箭和沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)固有的弱點(diǎn),因?yàn)椴捎昧藴u輪驅(qū)動(dòng)的壓氣機(jī) , 因此在低速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也有足夠的壓力來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)大的推力 。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)按照“工作循環(huán)”工作 。它從大氣中吸進(jìn)空氣 , 經(jīng)壓縮和加熱這一過(guò)程之后 , 得到能量和動(dòng)量的空氣以高達(dá)2000英尺/秒(610米/秒)或者大約1400英里/小時(shí)(2253公里/小時(shí))的速度從推進(jìn)噴管中排出 。在高速噴氣流噴出發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) , 同時(shí)帶動(dòng)壓氣機(jī)和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn),維持“工作循環(huán)” 。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械布局比較簡(jiǎn)單,因?yàn)樗话瑑蓚€(gè)主要旋轉(zhuǎn)部分,即壓氣機(jī)和渦輪,還有一個(gè)或者若干個(gè)燃燒室 。然而,并非這種發(fā)動(dòng)機(jī)的所有方面都具有這種簡(jiǎn)單性,因?yàn)闊崃蜌鈩?dòng)力問(wèn)題是比較復(fù)雜的 。這些問(wèn)題是由燃燒室和渦輪的高工作溫度、通過(guò)壓氣機(jī)和渦輪葉片而不斷變化著的氣流、以及排出燃?xì)獠⑿纬赏七M(jìn)噴氣流的排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作造成的 。
飛機(jī)速度低于大約450英里/小時(shí)(724公里/小時(shí))時(shí),純噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率低于螺旋槳型發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,因?yàn)樗耐七M(jìn)效率在很大程度上取決于它的飛行速度;因而 , 純渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最適合較高的飛行速度 。然而,由于螺旋槳的高葉尖速度造成的氣流擾動(dòng),在350英里/小時(shí)(563公里/小時(shí))以上時(shí)螺旋槳效率迅速降低 。這些特性使得一些中等速度飛行的飛機(jī)不用純渦輪噴氣裝置而采用螺旋槳和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的組合 — 渦輪螺旋槳式發(fā)動(dòng)機(jī) 。
螺旋槳/渦輪組合的優(yōu)越性在一定程度上被內(nèi)外涵發(fā)動(dòng)機(jī)、涵道風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的引入所取代 。這些發(fā)動(dòng)機(jī)比純噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)流量大而噴氣速度低,因而,其推進(jìn)效率與渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng),超過(guò)了純噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率 。
渦輪/沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)將渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(它常用于馬赫數(shù)低于3的各種速度)與沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合起來(lái),在高馬赫數(shù)時(shí)具有良好的性能 。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的周圍是一涵道,前部具有可調(diào)進(jìn)氣道,后部是帶可調(diào)噴口的加力噴管 。起飛和加速、以及馬赫數(shù)3以下的飛行狀態(tài)下,發(fā)動(dòng)機(jī)用常規(guī)的渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式;當(dāng)飛機(jī)加速到馬赫數(shù)3以上時(shí),其渦輪噴氣機(jī)構(gòu)被關(guān)閉,氣道空氣借助于導(dǎo)向葉片繞過(guò)壓氣機(jī),直接流入加力噴管,此時(shí)該加力噴管成為沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室 。這種發(fā)動(dòng)機(jī)適合要求高速飛行并且維持高馬赫數(shù)巡航狀態(tài)的飛機(jī),在這些狀態(tài)下,該發(fā)動(dòng)機(jī)是以沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)方式工作的 。
渦輪/火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與渦輪/沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)相似,一個(gè)重要的差異在于它自備燃燒用的氧 。這種發(fā)動(dòng)機(jī)有一多級(jí)渦輪驅(qū)動(dòng)的低壓壓氣機(jī),而驅(qū)動(dòng)渦輪的功率是在火箭型燃燒室中燃燒燃料和液氧產(chǎn)生的 。因?yàn)槿細(xì)鉁囟瓤筛哌_(dá)3500度,在燃?xì)膺M(jìn)入渦輪前,需要用額外的燃油噴入燃燒室以供冷卻 。然后這種富油混合氣(燃?xì)?用壓氣機(jī)流來(lái)的空氣稀釋,殘余的燃油在常規(guī)加力系統(tǒng)中燃燒 。雖然這種發(fā)動(dòng)機(jī)比渦輪/沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)小且輕,但是,其油耗更高 。這種趨勢(shì)使它比較適合截?fù)魴C(jī)或者航天器的發(fā)射載機(jī) 。這些飛機(jī)要求具有高空高速性能,通常需要有很高的加速性能而無(wú)須長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間 。
上下壓強(qiáng)差,飛機(jī)翅膀的橫切面和鳥(niǎo)翼的一樣,這是仿生學(xué),整個(gè)機(jī)翼上表面流速大壓強(qiáng)小,下表面流速小,壓強(qiáng)大,壓強(qiáng)大的就往壓強(qiáng)小的地方壓,從而得到升力 , 希望能幫助你.
飛機(jī)靠的是空氣動(dòng)力學(xué)在空中滑翔!發(fā)動(dòng)機(jī)原理是噴氣推進(jìn)原理
氣推進(jìn)是伊薩克?牛頓(Isaac Newton)爵士的第三運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)際應(yīng)用
重于空氣的航空器靠什么升空,重于空氣的飛行器升空靠什么力


3、飛機(jī)那么重,為什么可以飛上天呢?飛機(jī)那么重 , 為什么可以飛上天呢?
隨著人們生活水平的不斷提高 , 出行的方式越來(lái)越豐富多樣 , 從之前的馬車到火車再到高鐵以及飛機(jī),關(guān)于火車高鐵是如何啟動(dòng)并上路我們都是可以淺顯易懂的,大多數(shù)人在坐飛機(jī)的時(shí)候,大部分都會(huì)有疑問(wèn)說(shuō)“為何飛機(jī)幾百噸重,還有飛機(jī)上的這么多人,是如何輕易地飛上天呢?”,這篇文章 , 筆者就會(huì)給大家講清楚飛機(jī)是如何起飛的 。2
 01
相信我們大家都知道,不論是自己見(jiàn)到的或者是在電視上看到的,一架飛機(jī)起飛,先是通過(guò)一段路程的助跑道,然后再緩緩起飛的 , 那這其中是有哪些原理呢 。
我們先來(lái)了解一下飛機(jī)主要是由機(jī)翼機(jī)身和尾翼組成 , 其中影響它起飛的重要結(jié)構(gòu)是機(jī)翼和動(dòng)力裝置 。機(jī)翼就像是飛機(jī)的兩條胳膊,機(jī)翼的作用就是幫助飛機(jī)向上起飛 。動(dòng)力裝置就是指渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)起飛的唯一動(dòng)力來(lái)源 , 為飛機(jī)的起飛提供著強(qiáng)大的推力 。
 
02
首先飛機(jī)起飛 , 是先通過(guò)一段的助跑,然后渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)動(dòng)力,使飛機(jī)的機(jī)翼與空氣發(fā)生作用力,產(chǎn)生壓強(qiáng)差,然后保證飛機(jī)平穩(wěn)的滑行 。
不知道大家有沒(méi)有注意過(guò),飛機(jī)的機(jī)翼是呈現(xiàn)一個(gè)曲線形的形狀 。上面是弧度,下面是平的,這就導(dǎo)致了上下面作用力不一樣大 。上面呈現(xiàn)曲線型的部分 , 空氣的流速較大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)小,而下面呈現(xiàn)平面的部分,空氣流速較上面部分來(lái)講較慢,從而產(chǎn)生的壓強(qiáng)大 。上下平面之間的壓力差,就產(chǎn)生了浮力,能夠使飛機(jī)向上飛行 。
 
03
通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)翼的相互配合,飛機(jī)才能夠輕松地飛上天 。其實(shí)飛機(jī)的起飛和放風(fēng)箏的原理差不多,都是依靠風(fēng)的相互作用產(chǎn)生空氣之間的壓強(qiáng)差,從而飛翔在天空中 。其次,飛機(jī)能夠平穩(wěn)地在空中飛行 , 與當(dāng)時(shí)的天氣也是有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,空氣流動(dòng)的穩(wěn)定性對(duì)飛機(jī)的作用力以及飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力,在飛機(jī)飛行的過(guò)程中是至關(guān)重要的 。
 
飛機(jī)機(jī)翼產(chǎn)生的浮力,是來(lái)源于空氣流動(dòng)遵循的定理 。連續(xù)性定理和伯努利定理 。連續(xù)性定理,即當(dāng)空氣在流管流動(dòng)時(shí) , 同一時(shí)間內(nèi),流經(jīng)各個(gè)截面的空氣質(zhì)量是相同的 。伯努利定理則說(shuō)的是:空氣在流管中流動(dòng)時(shí),流速大的地方壓強(qiáng)?。?流速小的地方壓強(qiáng)大 。
04
根據(jù)連續(xù)性定理 , 在某一瞬間分開(kāi)的空氣,又同時(shí)到達(dá)機(jī)翼的后面,匯合后繼續(xù)向后方流去 。通過(guò)上下機(jī)翼的時(shí)間是一樣的 。由于機(jī)翼上表面是曲線型的,空氣流動(dòng)的空間縮?。?速度加快 , 壓強(qiáng)增大 。而機(jī)翼下表面空氣流動(dòng)的空間擴(kuò)大,速度變慢,壓強(qiáng)較小 。
我們根據(jù)伯努利定理,上表面的壓強(qiáng)會(huì)小于下表面的壓強(qiáng),綜合的效果就使機(jī)翼受到了一個(gè)向上的合力(升力),也就是浮力 。使飛機(jī)凌空而起 。這就是飛機(jī)能夠起飛的重要原因 。
以上僅是筆者的個(gè)人觀點(diǎn) , 歡迎大家評(píng)論補(bǔ)充 。
你想要飛上天,主要靠機(jī)翼機(jī)翼越大,產(chǎn)生的升力就越大 。機(jī)翼是下面平,上面是曲線 , 飛機(jī)在高空滑翔時(shí)上下表面產(chǎn)生的壓力不同,下表面產(chǎn)生的氣流大于上表面給機(jī)翼一個(gè)向上的浮力,飛機(jī)起飛還要靠發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力和拉力 。
飛機(jī)機(jī)翼上側(cè)拱起,下側(cè)平直 , 當(dāng)氣體經(jīng)過(guò)機(jī)翼時(shí),上側(cè)空氣速度快,下側(cè)速度慢,根據(jù)流體力學(xué)原理產(chǎn)生向上的合力 , 使飛機(jī)起飛 。
因?yàn)轱w機(jī)燃燒的是航油,航油具有高可燃性與持久性,可以支撐發(fā)動(dòng)機(jī)超強(qiáng)的動(dòng)力,使得飛機(jī)飛上天 。
重于空氣的航空器靠什么升空,重于空氣的飛行器升空靠什么力


4、重于空氣的飛行器升空靠什么力靠機(jī)翼產(chǎn)生的升力――既空氣流過(guò)一定的翼型(機(jī)翼截面形狀)時(shí),在上下表面產(chǎn)生的壓力差
重于空氣的航空器靠什么升空,重于空氣的飛行器升空靠什么力


5、飛機(jī)飛行原理是什么?飛行原理簡(jiǎn)介(一)
要了解飛機(jī)的飛行原理就必須先知道飛機(jī)的組成以及功用 , 飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的等問(wèn)題 。這些問(wèn)題將分成幾個(gè)部分簡(jiǎn)要講解 。
一、飛行的主要組成部分及功用
到目前為止,除了少數(shù)特殊形式的飛機(jī)外,大多數(shù)飛機(jī)都由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置五個(gè)主要部分組成:
1. 機(jī)翼――機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力,以支持飛機(jī)在空中飛行,同時(shí)也起到一定的穩(wěn)定和操作作用 。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn),放下襟翼可使升力增大 。機(jī)翼上還可安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架和油箱等 。不同用途的飛機(jī)其機(jī)翼形狀、大小也各有不同 。
2. 機(jī)身――機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備,將飛機(jī)的其他部件如:機(jī)翼、尾翼及發(fā)動(dòng)機(jī)等連接成一個(gè)整體 。
3. 尾翼――尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼 。水平尾翼由固定的水平安定面和可動(dòng)的升降舵組成 , 有的高速飛機(jī)將水平安定面和升降舵合為一體成為全動(dòng)平尾 。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵 。尾翼的作用是操縱飛機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn),保證飛機(jī)能平穩(wěn)飛行 。
4.起落裝置――飛機(jī)的起落架大都由減震支柱和機(jī)輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時(shí)支撐飛機(jī) 。
5.動(dòng)力裝置――動(dòng)力裝置主要用來(lái)產(chǎn)生拉力和推力,使飛機(jī)前進(jìn) 。其次還可為飛機(jī)上的其他用電設(shè)備提供電源等 ?,F(xiàn)在飛機(jī)動(dòng)力裝置應(yīng)用較廣泛的有:航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)加螺旋槳推進(jìn)器、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 。除了發(fā)動(dòng)機(jī)本身,動(dòng)力裝置還包括一系列保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的系統(tǒng) 。
飛機(jī)上除了這五個(gè)主要部分外,根據(jù)飛機(jī)操作和執(zhí)行任務(wù)的需要 , 還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備 。
二、飛機(jī)的升力和阻力
飛機(jī)是重于空氣的飛行器,當(dāng)飛機(jī)飛行在空中,就會(huì)產(chǎn)生作用于飛機(jī)的空氣動(dòng)力 , 飛機(jī)就是靠空氣動(dòng)力升空飛行的 。在了解飛機(jī)升力和阻力的產(chǎn)生之前,我們還要認(rèn)識(shí)空氣流動(dòng)的特性,即空氣流動(dòng)的基本規(guī)律 。流動(dòng)的空氣就是氣流 , 一種流體,這里我們要引用兩個(gè)流體定理:連續(xù)性定理和伯努利定理:
流體的連續(xù)性定理:當(dāng)流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過(guò)一個(gè)粗細(xì)不等的管道時(shí),由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來(lái) , 因此在同一時(shí)間內(nèi),流進(jìn)任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的 。
連續(xù)性定理闡述了流體在流動(dòng)中流速和管道切面之間的關(guān)系 。流體在流動(dòng)中 , 不僅流速和管道切面相互聯(lián)系,而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系 。伯努利定理就是要闡述流體流動(dòng)在流動(dòng)中流速和壓力之間的關(guān)系 。
伯努利定理基本內(nèi)容:流體在一個(gè)管道中流動(dòng)時(shí),流速大的地方壓力小 , 流速小的地方壓力大 。
飛機(jī)的升力絕大部分是由機(jī)翼產(chǎn)生,尾翼通常產(chǎn)生負(fù)升力,飛機(jī)其他部分產(chǎn)生的升力很小,一般不考慮 。從上圖我們可以看到:空氣流到機(jī)翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機(jī)翼上、下表面流過(guò),在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去 。機(jī)翼上表面比較凸出 , 流管較細(xì),說(shuō)明流速加快 , 壓力降低 。而機(jī)翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大 。這里我們就引用到了上述兩個(gè)定理 。于是機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差 , 垂直于相對(duì)氣流方向的壓力差的總和就是機(jī)翼的升力 。這樣重于空氣的飛機(jī)借助機(jī)翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍(lán)天上了 。
機(jī)翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機(jī)翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40%左右 。
飛機(jī)飛行在空氣中會(huì)有各種阻力 , 阻力是與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣動(dòng)力,它阻礙飛機(jī)的前進(jìn),這里我們也需要對(duì)它有所了解 。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力 。
1.摩擦阻力――空氣的物理特性之一就是粘性 。當(dāng)空氣流過(guò)飛機(jī)表面時(shí) , 由于粘性,空氣同飛機(jī)表面發(fā)生摩擦,產(chǎn)生一個(gè)阻止飛機(jī)前進(jìn)的力,這個(gè)力就是摩擦阻力 。摩擦阻力的大?。齠ㄓ誑掌惱承裕?飛機(jī)的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機(jī)表面積 ??諝庹承栽酱?、飛機(jī)表面越粗糙、飛機(jī)表面積越大,摩擦阻力就越大 。
2.壓差阻力――人在逆風(fēng)中行走,會(huì)感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力 。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力 。飛機(jī)的機(jī)身、尾翼等部件都會(huì)產(chǎn)生壓差阻力 。
3.誘導(dǎo)阻力――升力產(chǎn)生的同時(shí)還對(duì)飛機(jī)附加了一種阻力 。這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來(lái)的阻力稱為誘導(dǎo)阻力 , 是飛機(jī)為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價(jià)” 。其產(chǎn)生的過(guò)程較復(fù)雜這里就不在詳訴 。
4.干擾阻力――它是飛機(jī)各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力 。這種阻力容易產(chǎn)生在機(jī)身和機(jī)翼、機(jī)身和尾翼、機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、機(jī)翼和副油箱之間 。
以上四種阻力是對(duì)低速飛機(jī)而言,至于高速飛機(jī),除了也有這些阻力外,還會(huì)產(chǎn)生波阻等其他阻力 。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機(jī)在空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中(相對(duì)氣流)中產(chǎn)生的 。影響升力和阻力的基本因素有:機(jī)翼在氣流中的相對(duì)位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機(jī)本身的特點(diǎn)(飛機(jī)表面質(zhì)量、機(jī)翼形狀、機(jī)翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開(kāi)等) 。
1.迎角對(duì)升力和阻力的影響――相對(duì)氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角 。在飛行速度等其它條件相同的情況下 , 得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角 。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角,升力增大:超過(guò)臨界臨界迎角后,再增大迎角,升力反而減小 。迎角增大 , 阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過(guò)臨界迎角,阻力急劇增大 。
2.飛行速度和空氣密度對(duì)升力阻力的影響――飛行速度越大升力、阻力越大 。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來(lái)的兩倍,升力和阻力增大到原來(lái)的四倍:速度增大到原來(lái)的三倍,勝利和阻力也會(huì)增大到原來(lái)的九倍 。空氣密度大 , 空氣動(dòng)力大,升力和阻力自然也大 。空氣密度增大為原來(lái)的兩倍,升力和阻力也增大為原來(lái)的兩倍 , 即升力和阻力與空氣密度成正比例 。
3,機(jī)翼面積,形狀和表面質(zhì)量對(duì)升力、阻力的影響――機(jī)翼面積大,升力大,阻力也大 。升力和阻力都與機(jī)翼面積的大小成正比例 。機(jī)翼形狀對(duì)升力、阻力有很大影響,從機(jī)翼切面形狀的相對(duì)厚度、最大厚度位置、機(jī)翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機(jī)翼結(jié)冰都對(duì)升力、阻力影響較大 。還有飛機(jī)表面光滑與否對(duì)摩擦阻力也會(huì)有影響,飛機(jī)表面相對(duì)光滑,阻力相對(duì)也會(huì)較?。?反之則大.
早在幾年前,科學(xué)家們通過(guò)對(duì)蝙蝠的飛行的空氣動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行深入研究后就得出結(jié)論稱 , 蝙蝠的飛行是動(dòng)物界最完美的,鳥(niǎo)類和其它昆蟲(chóng)的飛行都無(wú)法與蝙蝠相媲美 。蝙蝠和鳥(niǎo)類飛行技術(shù)存在著明顯不同,在蝙蝠飛行速度較慢時(shí) , 蝙蝠扇動(dòng)翅膀的幅度和方式模仿了黃蜂的飛行技術(shù),使得蝙蝠可以在空中懸停和在飛行中快速轉(zhuǎn)彎 。
蝙蝠在飛行過(guò)程中翼的扇動(dòng)與翼的柔韌性及彈性配合得天衣無(wú)縫 , 蝙蝠的飛行堪稱是世界上最離奇、最完美的運(yùn)動(dòng) 。蝙蝠在飛行過(guò)程中身體旋轉(zhuǎn)180度所需距離只有其翼展長(zhǎng)度的一半 。同時(shí),與其它動(dòng)物相比,蝙蝠翼展面積之大還有效保證了它在飛行過(guò)程中只需消耗極少的能量就能夠產(chǎn)生理想的上升力 。
基于蝙蝠飛行滑翔原理研發(fā)出來(lái)的翼裝飛行服 , 采用韌性和張力極強(qiáng)的尼龍織物編制而成,特別是在飛行運(yùn)動(dòng)服雙腿、雙臂和軀干間縫制大片結(jié)實(shí)的、收縮自如的、類似蝙蝠飛翼的翅膀 。當(dāng)飛行運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí),將雙臂、雙腿見(jiàn)的飛翼張開(kāi) , 形成一個(gè)氣流受力面 。飛行時(shí)空氣中的上升氣流將飛行運(yùn)動(dòng)員的這對(duì)“翅膀”托起,飛行運(yùn)動(dòng)員可以通過(guò)雙臂和雙腿的調(diào)整,控制身體在空中緩慢滑翔下同時(shí)能調(diào)整航向 。理想條件下 , 飛行運(yùn)動(dòng)員將最終達(dá)到約160公里/
小時(shí)的前進(jìn)速度和50公里/小時(shí)的下落速度,即在每下降一米
的同時(shí)前進(jìn)三米 。
火箭是以熱氣流高速向后噴出,利用產(chǎn)生的反作用力向前運(yùn)動(dòng)的噴氣推進(jìn)裝置 。
火箭不但裝有燃料 , 還隨身帶著能放出氧氣的氧化劑 。需要的時(shí)候,只要把氧化劑和燃料送進(jìn)燃燒室里就行了,不需要空氣來(lái)幫忙,所以火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)前端沒(méi)有進(jìn)氣孔 。
火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的力量使火箭脫離地球的引力,飛出大氣層 。太空中沒(méi)有空氣 , 火箭當(dāng)然也用不著有很大的翅膀 。
火箭雖然不像飛機(jī)那樣需要有靈活的轉(zhuǎn)彎功能,但是要想進(jìn)入正確的軌道飛行,也必須不斷地調(diào)整方向才行 ?;鸺{(diào)整方向的裝置安裝在尾部,由地面站通過(guò)電波信號(hào)來(lái)操縱這個(gè)裝置 , 使火箭改變方向 。不同的火箭,轉(zhuǎn)向裝置也不一樣 。
有些火箭在噴氣孔的中間裝一塊直立的金屬板,這塊板向左轉(zhuǎn) , 氣流向左噴出的力量就會(huì)大些 , 把火箭的尾部向右推,使火箭向左前方飛行 。
小型火箭一般是在發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)面再安裝幾個(gè)小發(fā)動(dòng)機(jī),根據(jù)需要把小發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃,讓氣流從側(cè)孔中噴出 , 火箭就會(huì)轉(zhuǎn)彎了 。液體燃料火箭大多采用這種辦法 。固體燃料火箭的轉(zhuǎn)向裝置,是在噴氣孔的內(nèi)壁開(kāi)幾個(gè)小孔,通過(guò)小孔噴射氣體,也能改變火箭的飛行方向 。有的火箭 , 整個(gè)噴氣孔是活動(dòng)的,能夠根據(jù)需要變換方向 。噴出的氣流方向變了,火箭的飛行方向也就隨著改變 。
飛機(jī)飛行原理是:飛機(jī)是靠機(jī)翼的上下氣壓差來(lái)提供升力的,因?yàn)橹灰w機(jī)向前運(yùn)動(dòng)(無(wú)論是在跑道上滑行還是在空中飛行) , 機(jī)翼下方的氣壓機(jī)會(huì)大于機(jī)翼上方的氣壓 。
如果你學(xué)過(guò)流體力學(xué)就會(huì)明白,伯努利方程就是飛機(jī)飛行的原理,而機(jī)翼就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)的作用是給飛機(jī)提供向前的動(dòng)力,也就是前面說(shuō)的使飛機(jī)向前運(yùn)動(dòng),但不是向上的動(dòng)力,阻力帶來(lái)升力 是從空氣存在的角度而言 。
【重于空氣的航空器靠什么升空,重于空氣的飛行器升空靠什么力】有空氣存在就有阻力,正因?yàn)榭諝獾拇嬖?,飛機(jī)飛行中克服阻力才導(dǎo)致機(jī)翼的上下氣壓差,機(jī)翼的上下氣壓差帶來(lái)了升力 。但實(shí)質(zhì)上阻力帶來(lái)升力不能充分說(shuō)明飛機(jī)的飛行原理 。飛機(jī)的飛行原理實(shí)際上跟飛機(jī)的即時(shí)速度有關(guān) , 只要達(dá)到一定的速度,即使不存在阻力,飛機(jī)一樣會(huì)飛行 。

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