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飞机是根据什么原理能飞起来的啊?

作者:Anita 发布时间: 2021-12-31 17:03:31

简介:】先把飞机定义搞清楚。飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器,按照其使用的发动机类型又可

先把飞机定义搞清楚。飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器,按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。按此定义,靠旋转翼产生升力的直升机不是飞机。飞机、直升机还有导弹等能在空中飞的物体叫飞行器。飞机飞行与风筝飞行是一个道理,只不过不用你拉着跑了,其向前的动力由发动机提供,它相对于空气的速度越大,角度越大,其竖直方向的分力也越大,也就是升力越大,当然,角度越大,其水平方向的分力也越大,空气阻力也就越大,要达到相同的水平速度,对发动机的功率要求也就越大。相反,角度越小,其竖直方向的分力越小,升力也越小,要想达到相同的升力,速度要求就越高。这就需要飞机的角度取值在一个合理的最佳范围内。为了使飞机达到足够的速度,需要通过发动机给飞机加速。而加速的过程是缓慢的,毕竟飞机是一个庞然大物,即便有的发动机一台的推力就可以达到四十、五十吨,但是推动一台几百吨重的飞机往前移动,加速度依旧是很慢,所以需要一段很长的跑道逐渐加速,直到速度达到之后才可以起飞。飞机之所以能飞起来,归根结底来自机翼提供的升力,固定翼飞机如此,旋转翼飞机也是一样的道理。至于升力的产生原理,这个就牵涉到大学里的一门比较难懂的课程《流体力学》中的一个知识――伯努利原理。伯努利原理的实质是流体的机械能守恒,或者用公式来表达就是流体的动能、重力势能与压力势能之和为常数。用这个原理我们可以推论出流体流速非常快时,压强就会变得很小;相反的,流速慢时,压强相对较大。用这条推论就可以解释为什么飞机机翼会产生升力。飞机静止的时候,流过机翼表面的速度为0,此时飞机的升力也为0。当飞行员启动飞机发动机,飞机开始向前运动,机翼切割空气产生相对气流,此时机翼开始产生升力,并且升力随着飞机滑跑速度的增大而快速增大。直到某一时刻,飞机的升力等于飞机自身的重力的时候,飞行员拉杆使飞机抬头,飞机便可以上天了。当飞机飞行时,机翼在空气中运动,将前方的空气分割成上下两层,上表面气流通道窄,气流速度快,压力变小。下表面气流通道较宽,气流速度较慢,相对压力较大,于是产生升力。所以,飞机只有在飞行的时候,机翼才可以产生升力。

飞机靠伯努利原理飞上天空的。这就叫伯努利原理。因为机翅上方为弧形,下边为平面,所以当飞机高速运动时,飞机上方的空气流速比下方慢,下放空气对机翼起到力的作用,托起机翼,因此飞机可以上天。飞机由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。机翼的主要功用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机翼升力增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状,数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力,飞机以双翼机甚至多翼机为主,但现代飞机一般是单翼机。尾翼包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成(现代战斗机的整个平尾都是可动的控制面,不再设专门的升降舵)。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,并保证飞机能平稳地飞行。动力装置主要用来产生拉力或推力,使飞机前进。其次还可以为飞机上的用电设备提供电源,为空调设备等用气设备提供气源。现代飞机的动力装置主要包括喷气式发动机和活塞发动机两种,应用较广泛的动力装置有四种:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器;涡轮喷气发动机;涡轮螺旋桨发动机;涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展,火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等,也将会逐渐被采用。动力装置除发动机外,还包括一系列保证发动机正常工作的系统,如燃油供应系统等。

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