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為什么飛機這么重卻能飛起來?飛機飛行的原理是什么?

時間:2020/1/10 22:36:23   作者:未知   來源:網絡文摘   閱讀:545   評論:0

    飛機是20世紀初最重大的發明之一,公認由美國人萊特兄弟發明。他們在1903年12月17日進行的飛行作為“第一次重于空氣的航空器進行的受控的持續動力飛行”被國際航空聯合會(FAI)所認可,同年他們創辦了“萊特飛機公司”。自從飛機發明以后,飛機日益成為現代文明不可缺少的工具。

    為什么飛機這么重卻能飛起來?飛機飛行的原理是什么?

    飛機的機翼橫截面一般前端圓鈍、后端尖銳,上表面拱起、下表面較平。當等質量空氣同時通過機翼上表面和下表面時,會在機翼上下方形成不同流速?諝馔ㄟ^機翼上表面時流速大,壓強較;通過下表面時流速較小,壓強大,因而此時飛機會有一個向上的合力,即向上的升力,由于升力的存在,使得飛機可以離開地面,在空中飛行。飛機飛行速度越快、機翼面積越大,所產生的升力就越大。
    重力的方向與升力相反,它是受到地球引力影響而產生的一個向下的力,重力大小受飛機自身重量以及攜帶油料數量影響。拉力促使飛機在空中向前飛行,發動機功率大小決定拉力大小。一般情況下,發動機輸出功率越大,所產生的推力就越大,飛機飛行的速度就越快。飛機在空中飛行時會受到空氣中大氣分子阻礙,這個阻礙就形成了和拉力方向相反的阻力,限制飛機的飛行速度。

一、飛機飛行原理:

1、氣流流過的壓力差產生了升力:飛機上升是根據伯努利原理,即流體(包括液體和空氣)的流速越大,其壓強越;流速越小,其壓強越大。飛機飛行時機翼周圍空氣的流線分布隨機翼橫截面的形狀不同而上下不對稱,機翼上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小。由伯努利方程可知,機翼上方的壓強小,下方的壓強大。這樣就產生了作用在機翼上的方向的升力。

飛機飛行的原理圖解為什么飛機這么重卻能飛起來?飛機飛行的原理是什么?

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。┡c飛機的前進速度有關。

飛機飛行的原理圖解

3、當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。

飛機飛行的原理圖解

二、飛機的組成:

飛機飛行的原理圖解

    自從世界上出現飛機以來,飛機的結構形式雖然在不斷改進,飛機類型不斷增多,但到目前為止,除了極少數特殊形式的飛機之外,大多數飛機都是由下面六個主要部分組成,即:機翼、機身、尾翼、起落裝置、操縱系統和動力裝置。它們各有其獨特的功用。
1、機身
    機身主要用來裝載人員、貨物、燃油、武器和機載設備,并通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。在輕型飛機和殲擊機、強擊機上,還常將發動機裝在機身內。
2、機翼
    機翼是飛機上用來產生升力的主要部件,一般分為左右兩個翼面。
    機翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。機翼前后都保持基本平直的稱平直翼,機翼前緣和后緣都向后掠稱后掠翼,機翼平面形狀成三角形的稱三角翼,前一種適用于低速飛機,后兩種適用于高速飛機。近來先進飛機還采用了邊條機翼、前掠機翼等平面形狀。
    左右機翼后緣各設一個副翼,飛行員利用副翼進行滾轉操縱。即飛行員向左壓桿時,左機翼上的副翼向上偏轉,左機翼升力下降;右機翼上的副翼下偏,右機翼升力增加,在兩個機翼升力差作用下飛機向左滾轉。為了降低起飛離地速度和著陸接地速度,縮短起飛和著陸滑跑距離,左右機翼后緣還裝有襟翼。襟翼平時處于收上位置,起飛著陸時放下。

    滾轉是副翼控制:

為什么飛機這么重卻能飛起來?飛機飛行的原理是什么?

3、尾翼
    尾翼分垂直尾翼和水平尾翼兩部分:
(1)垂直尾翼
    垂直尾翼垂直安裝在機身尾部,主要功能為保持飛機的方向平衡和操縱。
通常垂直尾翼后線設有方向舵。飛行員利用方向舵進行方向操縱。當飛行員右用航時,方向舵右,相對氣流吹在垂尾上,使垂尾產生一個向左的側力,此側力相對于飛機重心產生一個使飛機機頭有偏的力矩,從而使機頭右偏。同樣,蹬左舵時,方向舵左偏,機頭左偏。某些高速飛機,沒有獨立的方向舵。整個垂尾跟著腳蹬操縱而偏轉,稱為全動垂尾。
(2)水平尾翼
    水平尾翼水平安裝在機身尾部,主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。低速飛機水平尾翼前段為水平安定面,是不可操縱的,其后緣設有升降舵,飛行員利用升降舵進行俯仰操縱。即飛行員拉桿時,升降舵上偏,相對氣流吹向水平尾翼時,水平尾翼產生附加的負升力(向下的升力),此力對飛機重心產生一個使機頭上仰的力矩,從而使飛機抬頭。同樣飛行員推杯時升降舵下偏,飛機低頭。
    超音速飛機采用全動平尾,即將水平安定面與升降舵合為一體。飛行員推拉桿時整個水平尾翼都隨之偏轉。飛行員用全動平尾來進行俯仰操縱。其操縱原理與升降舵相同。某些高速飛機為了提高滾轉性能,在左、右壓桿時,左、右平尾反向偏轉,以產生附加的滾轉力矩,這種平尾稱為差動平尾。有些飛機的水平尾翼放在機翼前邊,這種飛機叫鴨式飛機。這時放在機翼前面的水平尾翼稱為鴨翼或前翼。也有一部分飛機沒有水平尾翼,這種飛機稱為無尾飛機,F在有些飛機還采用了三翼面的布局方法,也就是說既有機翼前面的前翼,也有機翼后面的水平尾翼。

    俯仰運動靠升降舵控制:

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    偏航運動靠方向舵控制:


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4、起落裝置
    起落裝置的功用是使飛機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時還通過起落裝置吸收撞擊能量,改善著陸性能。
早期陸上飛機起落裝置比較簡單,只有三個起落架,而且在空中不能收起,飛行阻力大,F代的陸上飛機起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分,且起落架在起飛后即可收起,以減少飛行阻力。改善起落性能的裝置主要有起飛加速器、機輪剎車、減速傘等。水上飛機的起落架由浮筒代替機輪。 
5、控制系統
    飛機操縱系統是指從座艙中飛行員駕駛桿(盤)到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面,用來傳遞飛行員操縱指令,改變飛行狀態的整個系統。早期的操縱系統是由拉桿、搖臂(或鋼索)組成的純機械操縱系統,F代飛機在操縱系統中采用了很多自動控制裝置,因而,通常把它稱為飛行控制系統。 
6、動力裝置
    飛機動力裝置是用來產生拉力(螺旋槳飛機)或推力(噴氣式飛機),使飛機前進的裝置。采用推力矢量的動力裝置,還可用來進行機動飛行,F代的軍用飛機多數為噴氣式飛機。噴氣式飛機的動力裝置主要分為渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機兩類。


為什么飛機這么重卻能飛起來?飛機飛行的原理是什么?

渦輪風扇發動機


標簽:飛機飛行原理 飛行原理 

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