【簡(jiǎn)介:】在真實(shí)且可產(chǎn)生升力的機(jī)翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機(jī)翼后緣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣流速度為無(wú)窮大的點(diǎn)。這一條件被稱為庫(kù)塔條件,只有滿足該條件,機(jī)翼才可能產(chǎn)生升力。 在理想氣
在真實(shí)且可產(chǎn)生升力的機(jī)翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機(jī)翼后緣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣流速度為無(wú)窮大的點(diǎn)。這一條件被稱為庫(kù)塔條件,只有滿足該條件,機(jī)翼才可能產(chǎn)生升力。 在理想氣體中或機(jī)翼剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒(méi)有形成。通常翼型(機(jī)翼橫截面)都是上方距離比下方長(zhǎng),剛開(kāi)始在沒(méi)有環(huán)流的情況下上下表面氣流流速相同,導(dǎo)致下方氣流到達(dá)后緣點(diǎn)時(shí)上方氣流還沒(méi)到后緣,后駐點(diǎn)位于翼型上方某點(diǎn),下方氣流就必定要繞過(guò)尖后緣與上方氣流匯合。由于流體粘性(即康達(dá)效應(yīng)),下方氣流繞過(guò)后緣時(shí)會(huì)形成一個(gè)低壓旋渦,導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個(gè)旋渦就會(huì)被來(lái)流沖跑,這個(gè)渦就叫做起動(dòng)渦。根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律,對(duì)于理想不可壓縮流體在有勢(shì)力的作用下翼型周圍也會(huì)存在一個(gè)與起動(dòng)渦強(qiáng)度相等方向相反的渦,叫做環(huán)流,或是繞翼環(huán)量。環(huán)流是從翼型上表面前緣流向下表面前緣的,所以環(huán)流加上來(lái)流就導(dǎo)致后駐點(diǎn)最終后移到機(jī)翼后緣,從而滿足庫(kù)塔條件。 由滿足庫(kù)塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機(jī)翼上表面氣流向后加速,由伯努利定理可推導(dǎo)出壓力差并計(jì)算出升力,這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫(kù)塔-茹可夫斯基方程計(jì)算: L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值) 這一方程同樣可以計(jì)算馬格努斯效應(yīng)的氣動(dòng)力。 根據(jù)伯努利定理――“流體速度越快,其靜壓值越小(靜壓就是流體流動(dòng)時(shí)垂直于流體運(yùn)動(dòng)方向所產(chǎn)生的壓力)?!币虼松媳砻娴目諝馐┘咏o機(jī)翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上,這就產(chǎn)生了升力。 升力的原理就是因?yàn)槔@翼環(huán)量(附著渦)的存在導(dǎo)致機(jī)翼上下表面流速不同壓力不同。
飛行原理簡(jiǎn)介(一)要了解飛機(jī)的飛行原理就必須先知道飛機(jī)的組成以及功用,飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的等問(wèn)題。這些問(wèn)題將分成幾個(gè)部分簡(jiǎn)要講解。一、飛行的主要組成部分及功用到目前為止,除了少數(shù)特殊形式的飛機(jī)外,大多數(shù)飛機(jī)都由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置五個(gè)主要部分組成:1. 機(jī)翼――機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力,以支持飛機(jī)在空中飛行,同時(shí)也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn),放下襟翼可使升力增大。機(jī)翼上還可安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架和油箱等。不同用途的飛機(jī)其機(jī)翼形狀、大小也各有不同。2. 機(jī)身――機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備,將飛機(jī)的其他部件如:機(jī)翼、尾翼及發(fā)動(dòng)機(jī)等連接成一個(gè)整體。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動(dòng)的升降舵組成,有的高速飛機(jī)將水平安定面和升降舵合為一體成為全動(dòng)平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn),保證飛機(jī)能平穩(wěn)飛行。4.起落裝置――飛機(jī)的起落架大都由減震支柱和機(jī)輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時(shí)支撐飛機(jī)。5.動(dòng)力裝置――動(dòng)力裝置主要用來(lái)產(chǎn)生拉力和推力,使飛機(jī)前進(jìn)。其次還可為飛機(jī)上的其他用電設(shè)備提供電源等?,F(xiàn)在飛機(jī)動(dòng)力裝置應(yīng)用較廣泛的有:航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)加螺旋槳推進(jìn)器、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。除了發(fā)動(dòng)機(jī)本身,動(dòng)力裝置還包括一系列保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的系統(tǒng)。飛機(jī)上除了這五個(gè)主要部分外,根據(jù)飛機(jī)操作和執(zhí)行任務(wù)的需要,還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備。