飞机是怎么飞起来的？

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飞机会在天空中飞翔的原因： 一 机翼的浮力 01. 伯努力原理:流体中,流速加快时,压力会减弱,反之,亦然.因此,流体中的物 体会往流速快的地方移动. 02. 机翼切面原理: 翼切面.上方距离较长,下方距离短.空气流线被翼切面分 成两部分,两方气流於翼后方有相同速 率,故通过上侧的空气流速较快,空气 压力较小而形成一向上的升力. B. 通常气体具有某种程度的黏性,即通过一物体时,会沿著物体表面切向的力量作 用 在物体上,与物体最接近的空气流线速度为零,到后方的空气的速度回到原有的速 度.这之间速度由零到原有速度的气流称边界层流,边界层流在后方与机翼表面分 离,分离的点称分离点,气流在分离点形成扰流(乱流) C. 与空气接触的方式: 以风筝为例,若版面垂直风向,则风筝只能 一直前进(如图2-1),若与风向成一交角,便 会不断上升.此风向与机翼的交角称为攻角 (图2-2中的α角).图2-2中,A.为向上的力, B.为前进的推力,C.为和风筝版面平行的摩 擦力(即阻力),A B的合力即为升力 (升力 和阻力为一对互相垂直的风力的分力). 飞机的飞行原理 3 在某一特定角度内,攻角越大,升力越大,升 力系数和攻角成线性关系(正比);超过此一特 定角度,升力急遽下降而阻力增加.此一特定 角度随物体形状不同而改变.此关系可由图 3.中窥见,我以不考虑其他变因假设, 表面版,表升力(即A B的合力), 表两互相垂直的升力分力之一. 两分力互相垂直,即可以一三角形的部分 斜边和高表示.),得角度在45度以内攻 角越大,升力越大.而45度角即可视为 此情况的特定角度.但另一方面,飞机的 攻角越大,其分离点也越往前移动,而扰 流的压力相较於平顺气流(层流)的压力 大,故角度大於一定角度时会产生升力急 遽下降,阻力上升的情况.也有一种说法 是因空气和物体表面摩擦会有一阻力称 表面摩擦阻力,扰流时的表面摩擦阻力 远比层流时大,故形成上述升力下降阻力上升的状况,此状况称为失速.我想以上机 翼失速原理多少和飞机下降的角度有关吧.图4中Cl 表升力系数,图中随攻角的增 加,升力系数亦随之增加(Cl=aα,a为升力线斜率),直到达到升力系数的最大值,升 力系数下降形成失速. D. 以上机翼切面原理同时适用於旋翼机(例:直升机)的 旋翼和飞机的机翼上. 二 引擎的动力 01. 航空器分为两种,一种称轻航空器,是利用比空气轻的气体飞行;另一种为重航空器,是 靠速度(也就是相对空速)飞行. A. 一般如果不考虑其他因素,初速度只会 造成飞行距离增加,不会使停留在空气 中的时间增加. B. 像纸飞机有翼,即有浮力,再加上相对 空气的速度(伯努力原理),使得纸飞机 能在空中停留,但相对於升力产生的阻 力使得纸飞机的速度减慢,而终至升力 飞机的飞行原理 4 不足克服重力而下降,甚至坠落. C. 因此,莱特兄弟在飞机上装上引擎,提供飞机一个持续的速度以克服阻力,使人类能顺 利完成飞行的梦想. 02. 引擎的原理: A. 涡轮喷射引擎 涡轮喷射引擎的核心可分为:压缩段,燃烧室,涡轮.压缩段由许多页片所组成可将空气 压缩后送入后方,燃烧室有管子送入燃料与空气混合燃烧,涡轮机同样由许多页片组成. 空气从压缩段吹入,压缩机将气体增温增压,送入后方燃烧室与燃料混合燃烧,高温高压 的气体猛然向后方喷出,而形成一股压力,产生向前的推力.同时高温高压的气体吹向涡 轮机的页片,涡轮机的转动带动前压缩机的转动. 使用喷射引擎的好处是可以达到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在军用机上. B. 涡轮风扇引擎 涡轮喷射引擎虽然速度快,但对於低速的民航机,就显得太耗油了.因此有人在涡轮喷射 引擎的前方加上风扇,和涡轮机相连,以涡轮机带动风扇转动.风扇转动的同时,也把大量的空气送入后方.这种引擎的动力主要是靠前方扇叶所产生的气流,至於原理,我想应 该是风扇转动大量吸入空气而增加推力,另一方面大量吸入空气也使前方空气阻力减少而 前进.或许有点类似螺旋桨的原理,特殊形状的页面使前方空气速较后方快,以致前方压 力小而前进.这种引擎的好处是较不耗油,但相对的速度较慢,此外它可以在速度较慢的 情况下产生较大的推力。

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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掌飞机。 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。 **飞机飞行在空气中会有各种阻力，阻力是与飞机运动方向相反的空气动力，它阻碍飞机的前进，这里我们也需要对它有所了解。按阻力产生的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。 1.摩擦阻力——空气的物理特性之一就是粘性。当空气流过飞机表面时，由于粘性，空气同飞机表面发生摩擦，产生一个阻止飞机前进的力，这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小，决定于空气的粘性，飞机的表面状况，以及同空气相接触的飞机表面积。空气粘性越大、飞机表面越粗糙、飞机表面积越大，摩擦阻力就越大。 2.压差阻力——人在逆风中行走，会感到阻力的作用，这就是一种压差阻力。这种由前后压力差形成的阻力叫压差阻力。飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。 3.诱导阻力——升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力，是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。其产生的过程较复杂这里就不在详诉。 4.干扰阻力——它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机短舱、机翼和副油箱之间。 *以上四种阻力是对低速飞机而言，至于高速飞机，除了也有这些阻力外，还会产生波阻等其他阻力。

Answer 3

运用空气中的气流变动飞起来的

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