【簡介:】對于這個問題,讓人回想起十多年前大學(xué)階段在上《空氣動力學(xué)》課程的情景,往事隨風(fēng),不可追。
老鷹航空來簡單介紹一下空氣動力學(xué)基本原理吧:
首先,用最常見的河流來做例子吧,河道比
對于這個問題,讓人回想起十多年前大學(xué)階段在上《空氣動力學(xué)》課程的情景,往事隨風(fēng),不可追。
老鷹航空來簡單介紹一下空氣動力學(xué)基本原理吧:
首先,用最常見的河流來做例子吧,河道比較寬的地方流速就慢,河道窄的地方流速快。其原因就是由于河道變窄的地方,河道壓縮水流,導(dǎo)致其加速。這是一個開場白式的引導(dǎo)知識。
現(xiàn)在我們將飛機機翼橫向切開,就會得到一個封閉的幾何曲線——專業(yè)上稱之為“翼型”(見下圖)。不同飛機的翼型是不一樣的,但是基本特點都是上表面都是向上突起的,下表面相對平滑一些,還有的是向內(nèi)凹陷。關(guān)于翼型的種類不是這個問題的關(guān)鍵。
如果此時一股非常均勻的氣流吹過機翼的翼型,上表面的氣流就會被壓縮,根據(jù)開頭介紹的河流情況,我們可以知道此時上表面的氣流會得到加速;相反,下表面的氣流就會得到擴張和減速。這樣,在翼型的作用下,原本上下均勻的氣流現(xiàn)在出現(xiàn)了速度差——上快下慢。
接下來,我們引入空氣動力學(xué)中的基本原理性公式——伯努利方程(該方程也有應(yīng)用局限性)。
p+1/2*ρ*v2=常量
對于機翼翼型而言,上表面的速度大,那么其空氣壓強反而是降低的;相反,下表面的速度小,壓強是上升的。上下表面之間的壓力差就是這樣產(chǎn)生了,且這個壓力差的大小和氣流速度呈正比關(guān)系,氣流速度越快,則壓力差就越大。而這個壓力差就是我們通俗意義上的升力。
(其實,從空氣動力學(xué)專業(yè)的角度來看,升力并不是這個壓力差,而是壓力差在垂直方向的一個分量。順帶多說一句,這個壓力差在水平方向的力其實是飛機阻力的一部分,稱之為“升致阻力”,所謂為了獲得升力而必須附帶的阻力)
上面介紹了空氣動力的原理,現(xiàn)在再給出升力的一個計算公式:
升力=升力系數(shù)*動壓*機翼面積。其中升力系數(shù)和機翼的幾何形狀有關(guān),動壓=1/2*空氣密度*速度2。
飛機啟動發(fā)動機,無論這臺發(fā)動機是活塞式還是噴氣式的,發(fā)動機會產(chǎn)生向前的推力,這個推力會推動飛機向前運動。無論是在地面還是在空中,這個推力就是飛機水平方向向前的動力。飛機的速度會變大,當(dāng)變大到一個臨界值時,升力系數(shù)*動壓*機翼面積,這個乘積正好等于重力,那么飛機就飛起來了。
所以,發(fā)動機的推力主要目的是產(chǎn)生向前的速度,從而提高動壓的數(shù)值,真正產(chǎn)生升力的還是機翼。
這個問題呢就回答到這里吧。
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