飞机螺旋桨受力！

Question

请高手解答飞机在飞行时螺旋桨的受力，其中的力学知识，详细说明一下最好有图！最后追加50分谢谢啦

Answer 1

为了测定飞机螺旋桨所受的空气阻力偶，可将飞机水平放置，其一轮搁置在地秤上。当螺旋桨未转动时，测得地秤所受的压力为 ，当螺旋桨转动时，测得地秤所受的压力为 。已知两轮间距离 ，求螺旋桨所受的空气阻力偶的矩 。
解：研究对象和受力如图（a），反力改变量构成一力偶，则
公式，图略
飞机在飞行的时候受到的力有,我们以螺旋桨飞机举例
螺旋桨拉力,重力和阻力
拉力产生升力
升力的产生,主要是由于气流穿过机翼上下表面,当气流高速流过机翼时,机翼的上表面由于气流流速快,而产生吸力(伯努力方程)说简单了就是你放一张纸,在下嘴唇,向前吹气,你会发现纸条反而向上运动.机翼的下表面产生的是向上的升力.机翼上表面的吸力和下表面的升力叠加在一起的力,能够让飞机飞行.
这个是比较通俗的解释

一、飞行的主要组成部分及功用
到目前为止，除了少数特殊形式的飞机外，大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成 ：

1. 机翼——机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼，操纵副翼可使飞机滚转，放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。

2. 机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备，将飞机的其他部件如：机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。

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动的升降舵组成，有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转，保证飞机能平稳飞行。

4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成，作用是起飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支撑飞机。

5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力，使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有：航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身，动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。

飞机上除了这五个主要部分外，根据飞机操作和执行任务的需要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。

二、飞机的升力和阻力

飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是靠空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流，一种流体，这里我们要引用两个流体定理：连续性定理和伯努利定理

流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。

连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中，不仅流速和管道切面相互联系，而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。

伯努利定理基本内容：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。

飞机的升力绝大部分是由机翼产生，尾翼通常产生负升力，飞机其他部分产生的升力很小，一般不考虑。从上图我们可以看到：空气流到机翼前缘，分成上、下两股气流，分别沿机翼上、下表面流过，在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出，流管较细，说明流速加快，压力降低。而机翼下表面，气流受阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。这里我们就引用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力，从而翱翔在蓝天上了。

机翼升力的产生主要靠上表面吸力的作用，而不是靠下表面正压力的作用，一般机翼上表面形成的吸力占总升力的60-80%左右，下表面的正压形成的升力只占总升力的20-40%左右。

Answer 2

以螺旋桨中心为原点，建立平面直角坐标系。螺旋桨自重为P=9.2kN，则两轮对机体的约束力分别为P/2=4.6kN，右轮搁置在地秤上，当螺旋桨未转动时，测得地秤受压力4.6kN，当螺旋桨转动时，受一力偶矩，方向如图，此时地秤受压力5.6kN。

当螺旋桨转动时，根据平面力系的平衡条件，由于右轮对机体的约束为5.6kN，则左轮对机体的约束为2.8kN。

当螺旋桨转动时，根据平面力偶系的平衡条件，有-M+1.8*L => M=1.8L，L为两轮距离。