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飞机推力远远没有飞机的重力大,飞机是如何克服重力起飞的呢?

作者:Anita 发布时间: 2022-01-19 14:14:57

简介:】对于这个问题,让人回想起十多年前大学阶段在上《空气动力学》课程的情景,往事随风,不可追。
老鹰航空来简单介绍一下空气动力学基本原理吧:
首先,用最常见的河流来做例子吧,河道比

对于这个问题,让人回想起十多年前大学阶段在上《空气动力学》课程的情景,往事随风,不可追。

老鹰航空来简单介绍一下空气动力学基本原理吧:

首先,用最常见的河流来做例子吧,河道比较宽的地方流速就慢,河道窄的地方流速快。其原因就是由于河道变窄的地方,河道压缩水流,导致其加速。这是一个开场白式的引导知识。

现在我们将飞机机翼横向切开,就会得到一个封闭的几何曲线——专业上称之为“翼型”(见下图)。不同飞机的翼型是不一样的,但是基本特点都是上表面都是向上突起的,下表面相对平滑一些,还有的是向内凹陷。关于翼型的种类不是这个问题的关键。

如果此时一股非常均匀的气流吹过机翼的翼型,上表面的气流就会被压缩,根据开头介绍的河流情况,我们可以知道此时上表面的气流会得到加速;相反,下表面的气流就会得到扩张和减速。这样,在翼型的作用下,原本上下均匀的气流现在出现了速度差——上快下慢。

接下来,我们引入空气动力学中的基本原理性公式——伯努利方程(该方程也有应用局限性)。

p+1/2*ρ*v²=常量

对于机翼翼型而言,上表面的速度大,那么其空气压强反而是降低的;相反,下表面的速度小,压强是上升的。上下表面之间的压力差就是这样产生了,且这个压力差的大小和气流速度呈正比关系,气流速度越快,则压力差就越大。而这个压力差就是我们通俗意义上的升力。

(其实,从空气动力学专业的角度来看,升力并不是这个压力差,而是压力差在垂直方向的一个分量。顺带多说一句,这个压力差在水平方向的力其实是飞机阻力的一部分,称之为“升致阻力”,所谓为了获得升力而必须附带的阻力)

上面介绍了空气动力的原理,现在再给出升力的一个计算公式:

升力=升力系数*动压*机翼面积。其中升力系数和机翼的几何形状有关,动压=1/2*空气密度*速度²。

飞机启动发动机,无论这台发动机是活塞式还是喷气式的,发动机会产生向前的推力,这个推力会推动飞机向前运动。无论是在地面还是在空中,这个推力就是飞机水平方向向前的动力。飞机的速度会变大,当变大到一个临界值时,升力系数*动压*机翼面积,这个乘积正好等于重力,那么飞机就飞起来了。

所以,发动机的推力主要目的是产生向前的速度,从而提高动压的数值,真正产生升力的还是机翼。

这个问题呢就回答到这里吧。

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