飞机为什么能够飞起来?什么原理?

2023-12-14 15:01

2个回答
要知道飞机起飞的原理,先要知道流体力学中的一个基本原理:流速与压力成反比。即空气流动得越快,空气的压力就越小,反之亦然。我们可以做一个有名的简单实验:左右手各拿一张纸,保持一定距离放在嘴前,嘴在两纸前轻轻吹气,你会发现,两张纸不是被你吹开,而是被你吹拢。因为两纸间的空气流动了,压力变小了,而两纸的外侧一面的空气没有流动,压力相对增大了,纸便被空气往里“压”了。
好,知道了流体力学的这个原理,飞机起飞的事就好理解了。
我们来看飞机的机翼构造。原来,飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。当飞机滑行时,机翼在空气中移动,从相对运动来看,等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样,在同样的时间内,机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程(曲线长于直线),也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流动力学的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的浮力。当飞机滑行到一定速度时,这个浮力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是,飞机就上了天。
这就是飞机起飞的原理。
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。:
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