飞机能飞起来的原理是什么?

如题所述

在真实且可产生升力的机翼中,气流总是在后缘处交汇,否则在机翼后缘将会产生一个气流速度为无穷大的点。
这一条件被称为库塔条件,只有满足该条件,机翼才可能产生升力。在理想气体中或机翼刚开始运动的时候,这一条件并不满足,粘性边界层没有形成。
通常翼型(机翼横截面)都是上方距离比下方长,刚开始在没有环流的情况下上下表面气流流速相同,导致下方气流到达后缘点时上方气流还没到后缘,后驻点位于翼型上方某点,下方气流就必定要绕过尖后缘与上方气流汇合。
由于流体黏性(即康达效应),下方气流绕过后缘时会形成一个低压旋涡,导致后缘存在很大的逆压梯度。随即,这个旋涡就会被来流冲跑,这个涡就叫做起动涡。
根据海姆霍兹旋涡守恒定律,对于理想不可压缩流体在有势力的作用下翼型周围也会存在一个与起动涡强度相等方向相反的涡,叫做环流,或是绕翼环量。
环流是从机翼上表面前缘流向下表面前缘的,所以环流加上来流就导致后驻点最终后移到机翼后缘,从而满足库塔条件。
由满足库塔条件所产生的绕翼环量导致了机翼上表面气流向后加速,由伯努利定理可推导出压力差并计算出升力,这一环量最终产生的升力大小亦可由库塔-茹可夫斯基方程计算:L(升力)=ρVΓ(气体密度×流速×环量值)这一方程同样可以计算马格努斯效应的气动力。
根据伯努利定理——“流体速度越快,其静压值越小(静压就是流体流动时垂直于流体运动方向所产生的压力)。”因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。
F1、F2的合力必然向上,这就产生了升力。升力的原理就是因为绕翼环量(附着涡)的存在导致机翼上下表面流速不同压力不同。
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第1个回答  2019-07-22
机翼的侧剖面是一个上缘向上拱起,下缘基本平直的形状。所以气流吹过机翼上下表面而且要同时从机翼前端到达后端,从上缘经过的气流速度就要比下缘的快(因为上缘弧度大,弧长较长,就是说距离较远)。
按照物理学的伯努利方程:同样是流过某个表面的流体,速度快的对这个表面产生的压强要小。因此就得出机翼上表面大气压强比下表面的要小的结论,这样子就产生了升力,升力达到一定程度飞机就可以离地而起。
有个公式不知道你有没有见过:l=cl*1/2*ρ*v*v*s。
它的意义是:飞机升力是一下五个量的乘积:
1.升力系数cl
(那个c表示系数,l是角码,我没有字符编辑工具打不出来),它的值和飞机的迎风角度等许多精细的变量有关,一般在零点几,详细的记不大情了:(
2.二分之一
就是0.5
3.大气密度ρ
(飞机所在环境,可以是高空也可以是低空)
4.飞机相对于周围大气速度的平方
v*v
(没有角码打不出来只能这么表示)
5.机翼面积
s
这个公式只适用于速度相对慢的飞行,就像常见的大小型客机飞行,其他飞行器(只要有机翼)速度不超过一马赫时基本都可以用,但是象战机那种两三马赫的大速度飞行就不行了,速度太大的话机翼表面的空气会变得有黏性,要考虑到雷诺数,那时候就另有一个公式了,很复杂,我也不懂。:
第2个回答  2019-11-27
飞机为什么能高空飞?尽管有各个部件的配合,但是最主要的是飞机有一对采用特殊剖面形状的机翼。
翼剖面又称翼型。典型的翼型上凸下平,人们通常称流线型。根据流体的连续性和伯努利定理可知,相对远前方的空气来说,流经上翼面的气流受挤,流速加快压力减小,甚至形成吸力(负压力)而流过下翼面的气流流速减慢。于是上下翼面就形成了压力差。这个压力差就是空气动力。按力的分解法则,将其沿飞行方向分解成向上的升力和向后的阻力。阻力由发动机提供的推力克服。升力正好可克服自身的重力,将飞机托向空中。这就是飞机为什么会飞的奥秘所在

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