【簡介:】民用大飛機(jī)要求飛機(jī)能在空中呈現(xiàn)穩(wěn)態(tài),戰(zhàn)機(jī)則相反,由于飛機(jī)一般機(jī)翼不能像動(dòng)物那樣,所以參考的飛行原理模型一般是大雁或天鵝,也有像三角翼那樣的例外(不過三角翼低速不穩(wěn)定,難以在
民用大飛機(jī)要求飛機(jī)能在空中呈現(xiàn)穩(wěn)態(tài),戰(zhàn)機(jī)則相反,由于飛機(jī)一般機(jī)翼不能像動(dòng)物那樣,所以參考的飛行原理模型一般是大雁或天鵝,也有像三角翼那樣的例外(不過三角翼低速不穩(wěn)定,難以在低速下作出高機(jī)動(dòng)動(dòng)作,因此民航只有協(xié)和是用了三角翼)因此不同的設(shè)計(jì)目的可以參照不同的原理或找自然界中不同生物,因?yàn)槟菢拥哪P透煽恳恍?/p>
“飛行設(shè)計(jì)原理”學(xué)科目前逐漸形成了五個(gè)主要研究方向:飛行動(dòng)力學(xué)與控制研究方向、 飛行器系統(tǒng)工程與可靠性研究方向、飛機(jī)綜合設(shè)計(jì)技術(shù)研究方向、導(dǎo)彈與空間飛行器設(shè)計(jì)研究方向、先進(jìn)無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)研究方向。其中每個(gè)方向又有許多子方向,分別緊扣世界新型飛行器的發(fā)展動(dòng)向,研究并解決有關(guān)前沿基礎(chǔ)理論與應(yīng)用課題。
飛機(jī)和機(jī)翼的設(shè)計(jì)原理是怎樣的?
是利用了流體力學(xué)的原理。流體運(yùn)動(dòng)和固體運(yùn)動(dòng)不同。固體碰撞物體是壓力,而流體還有粘拉特性。粘拉的力與流過物體表面的速度有關(guān),速度越快,粘拉力量越大。機(jī)翼上面弓,下面平,結(jié)果上面速度快,下面速度慢,所以產(chǎn)生了上拉力。機(jī)翼的上拉力超過飛機(jī)重量,也就起飛了。
飛機(jī)的原理是什么
答案飛機(jī)是比空氣重的飛行器,因此需要消耗自身動(dòng)力來獲得升力。而升力的來源是飛行中空氣對機(jī)翼的作用。 機(jī)翼的上表面是彎曲的,下表面是平坦的,因此在機(jī)翼與空氣相對運(yùn)動(dòng)時(shí),流過上表面的空氣在同一時(shí)間(T)內(nèi)走過的路程(S1)比流過下表面的空氣的路程(S2)遠(yuǎn),所以在上表面的空氣的相對速度比下表面的空氣快(V1=S1/T>V2=S2/T1)。根據(jù)帕奴利定理――“流體對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對速度成反比?!保虼松媳砻娴目諝馐┘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。 從機(jī)翼的原理,我們也就可以理解螺旋槳的工作原理。螺旋槳就好像一個(gè)豎放的機(jī)翼,凸起面向前,平滑面向后。旋轉(zhuǎn)時(shí)壓力的合力向前,推動(dòng)螺旋槳向前,從而帶動(dòng)飛機(jī)向前。當(dāng)然螺旋槳并不是簡單的凸起平滑,而有著復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)。老式螺旋槳是固定的外形,而后期設(shè)計(jì)則采用了可以改變的相對角度等設(shè)計(jì),改善螺旋槳性能。 飛行需要?jiǎng)恿?,使飛機(jī)前進(jìn),更重要的是使飛機(jī)獲得升力。早期飛機(jī)通常使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力,又以四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為主。這類發(fā)動(dòng)機(jī)的原理如圖,主要為吸入空氣,與燃油混合后點(diǎn)燃膨脹,驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),再轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)輸出: 單單一個(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率非常有限,因此人們將多個(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)在一起,組成星型或V型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。下圖為典型的星型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。 現(xiàn)代高速飛機(jī)多數(shù)使用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),原理是將空氣吸入,與燃油混合,點(diǎn)火,爆炸膨脹后的空氣向后噴出,其反作用力則推動(dòng)飛機(jī)向前。下圖的發(fā)動(dòng)機(jī)剖面圖里,一個(gè)個(gè)壓氣風(fēng)扇從進(jìn)氣口中吸入空氣,并且一級一級的壓縮空氣,使空氣更好的參與燃燒。風(fēng)扇后面橙紅色的空腔是燃燒室,空氣和油料的混和氣體在這里被點(diǎn)燃,燃燒膨脹向后噴出,推動(dòng)最后兩個(gè)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn),最后排出發(fā)動(dòng)機(jī)外。而最后兩個(gè)風(fēng)扇和前面的壓氣風(fēng)扇安裝在同一條中軸上,因此會帶動(dòng)壓氣風(fēng)扇繼續(xù)吸入空氣,從而完成了一個(gè)工作循環(huán)。
鳥的飛行原理