【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇睹窈綑C(jī)飛行原理》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機(jī)起飛的原理是什么
2、飛機(jī)飛行原理?
3、飛機(jī)飛行的原理是什么?
4、航天飛
本篇文章給大家談?wù)劇睹窈綑C(jī)飛行原理》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
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飛機(jī)起飛的原理是什么
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。
由于流體黏性(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)流是從機(jī)翼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?。o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)?!?/p>
因此上表面的空氣施加給機(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。
擴(kuò)展資料:
飛機(jī)的動(dòng)力裝置的核心是航空發(fā)動(dòng)機(jī),主要功能是用來(lái)產(chǎn)生拉力或推力克服與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力使飛機(jī)前進(jìn)。次要功能則是為飛機(jī)上的用電設(shè)備提供電力,為空調(diào)設(shè)備等用氣設(shè)備提供氣源等。飛機(jī)的動(dòng)力裝置除發(fā)動(dòng)機(jī)外,還包括一系列保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的系統(tǒng),如引擎燃油系統(tǒng)、引擎控制系統(tǒng)等。
現(xiàn)代飛機(jī)的動(dòng)力裝置一般為渦輪引擎(噴射引擎)和往復(fù)式引擎兩種。應(yīng)用較廣泛的配置方式有四種:航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)加螺旋槳推進(jìn)器;渦輪噴射引擎;渦輪螺旋槳引擎;渦輪扇引擎。隨著航空技術(shù)的發(fā)展,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓引擎、原子能航空發(fā)動(dòng)機(jī)、脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)等,也有可能會(huì)逐漸被采用。
參考資料:百度百科 飛機(jī)
飛機(jī)飛行原理?
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——?jiǎng)恿ρb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。
二、飛機(jī)的升力和阻力
飛機(jī)是重于空氣的飛行器,當(dāng)飛機(jī)飛行在空中,就會(huì)產(chǎn)生作用于飛機(jī)的空氣動(dòng)力,飛機(jī)就是靠空氣動(dòng)力升空飛行的。在了解飛機(jī)升力和阻力的產(chǎn)生之前,我們還要認(rèn)識(shí)空氣流動(dòng)的特性,即空氣流動(dòng)的基本規(guī)律。流動(dòng)的空氣就是氣流,一種流體,這里我們要引用兩個(gè)流體定理:連續(xù)性定理和伯努利定理:
流體的連續(xù)性定理:當(dāng)流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過(guò)一個(gè)粗細(xì)不等的管道時(shí),由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來(lái),因此在同一時(shí)間內(nèi),流進(jìn)任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的。
連續(xù)性定理闡述了流體在流動(dòng)中流速和管道切面之間的關(guān)系。流體在流動(dòng)中,不僅流速和管道切面相互聯(lián)系,而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。伯努利定理就是要闡述流體流動(dòng)在流動(dòng)中流速和壓力之間的關(guān)系。
伯努利定理基本內(nèi)容:流體在一個(gè)管道中流動(dòng)時(shí),流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。
飛機(jī)的升力絕大部分是由機(jī)翼產(chǎn)生,尾翼通常產(chǎn)生負(fù)升力,飛機(jī)其他部分產(chǎn)生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機(jī)翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機(jī)翼上、下表面流過(guò),在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去。機(jī)翼上表面比較凸出,流管較細(xì),說(shuō)明流速加快,壓力降低。而機(jī)翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個(gè)定理。于是機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差,垂直于相對(duì)氣流方向的壓力差的總和就是機(jī)翼的升力。這樣重于空氣的飛機(jī)借助機(jī)翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍(lán)天上了。
機(jī)翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機(jī)翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40%左右。
飛機(jī)飛行在空氣中會(huì)有各種阻力,阻力是與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣動(dòng)力,它阻礙飛機(jī)的前進(jìn),這里我們也需要對(duì)它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力。
1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當(dāng)空氣流過(guò)飛機(jī)表面時(shí),由于粘性,空氣同飛機(jī)表面發(fā)生摩擦,產(chǎn)生一個(gè)阻止飛機(jī)前進(jìn)的力,這個(gè)力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,決定于空氣的粘性,飛機(jī)的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機(jī)表面積??諝庹承栽酱?、飛機(jī)表面越粗糙、飛機(jī)表面積越大,摩擦阻力就越大。
2.壓差阻力——人在逆風(fēng)中行走,會(huì)感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機(jī)的機(jī)身、尾翼等部件都會(huì)產(chǎn)生壓差阻力。
3.誘導(dǎo)阻力——升力產(chǎn)生的同時(shí)還對(duì)飛機(jī)附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來(lái)的阻力稱為誘導(dǎo)阻力,是飛機(jī)為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價(jià)”。其產(chǎn)生的過(guò)程較復(fù)雜這里就不在詳訴。
4.干擾阻力——它是飛機(jī)各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力。這種阻力容易產(chǎn)生在機(jī)身和機(jī)翼、機(jī)身和尾翼、機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、機(jī)翼和副油箱之間。
以上四種阻力是對(duì)低速飛機(jī)而言,至于高速飛機(jī),除了也有這些阻力外,還會(huì)產(chǎn)生波阻等其他阻力。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機(jī)在空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中(相對(duì)氣流)中產(chǎn)生的。影響升力和阻力的基本因素有:機(jī)翼在氣流中的相對(duì)位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機(jī)本身的特點(diǎn)(飛機(jī)表面質(zhì)量、機(jī)翼形狀、機(jī)翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開(kāi)等)。
1.迎角對(duì)升力和阻力的影響——相對(duì)氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角,升力增大:超過(guò)臨界臨界迎角后,再增大迎角,升力反而減小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過(guò)臨界迎角,阻力急劇增大。
2.飛行速度和空氣密度對(duì)升力阻力的影響——飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來(lái)的兩倍,升力和阻力增大到原來(lái)的四倍:速度增大到原來(lái)的三倍,勝利和阻力也會(huì)增大到原來(lái)的九倍??諝饷芏却螅諝鈩?dòng)力大,升力和阻力自然也大??諝饷芏仍龃鬄樵瓉?lái)的兩倍,升力和阻力也增大為原來(lái)的兩倍,即升力和阻力與空氣密度成正比例。
3,機(jī)翼面積,形狀和表面質(zhì)量對(duì)升力、阻力的影響——機(jī)翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機(jī)翼面積的大小成正比例。機(jī)翼形狀對(duì)升力、阻力有很大影響,從機(jī)翼切面形狀的相對(duì)厚度、最大厚度位置、機(jī)翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機(jī)翼結(jié)冰都對(duì)升力、阻力影響較大。還有飛機(jī)表面光滑與否對(duì)摩擦阻力也會(huì)有影響,飛機(jī)表面相對(duì)光滑,阻力相對(duì)也會(huì)較小,反之則大.
飛機(jī)飛行的原理是什么?
飛機(jī)能夠飛上天,主要是靠發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力和通過(guò)機(jī)翼產(chǎn)生的升力。來(lái)看看機(jī)翼,它的前端是半圓形的,往后逐漸變薄呈尖形,機(jī)翼的表面平滑隆起,當(dāng)空氣在機(jī)翼的上面和下面流過(guò)時(shí),在機(jī)翼的上下產(chǎn)生不同的流速,上面的空氣流速快,產(chǎn)生的壓強(qiáng)就小,下面的空氣流速慢,產(chǎn)生的壓強(qiáng)就大,因此,飛機(jī)就有了向上的升力,同時(shí)飛機(jī)的推力越大速度就越快,得到的向上的升力也就越大。飛機(jī)的起飛和降落都是在逆風(fēng)下進(jìn)行的,在有風(fēng)和無(wú)風(fēng)的情況下,滑跑的距離也是不一樣的,逆風(fēng)時(shí)候起飛滑跑的距離就短,相反在無(wú)風(fēng)和順風(fēng)時(shí)候,起飛的滑跑距離就會(huì)加大,總之,飛機(jī)飛得越高越快,需要的動(dòng)力就越大,消耗的燃料就越多。
航天飛機(jī)的飛行原理是什么?
航天飛機(jī)由軌道飛行器、固體火箭助推器和外掛貯箱3大部分組成,航天飛機(jī)起飛的動(dòng)力源自兩臺(tái)巨大的集束式助推器和3臺(tái)液體推進(jìn)劑。在這些起飛動(dòng)力裝置中,中心部分是一個(gè)外形像一架三角翼滑翔機(jī)的軌道飛行器,它垂直發(fā)射,是航天飛機(jī)飛行時(shí)必不可少的配件,它在進(jìn)入地球大氣層后像普通飛機(jī)那樣下滑著陸。
航天飛機(jī)在起飛時(shí),利用外掛貯箱內(nèi)的液氫推進(jìn)劑作為主發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,貯箱隨著推進(jìn)劑的使用完畢而投棄,另外,航天飛機(jī)還依據(jù)軌道飛行器順利飛行;一般情況下,航天飛機(jī)的軌道飛行器可使用次數(shù)在100次以上,它有一個(gè)巨大的貨倉(cāng),可以作為衛(wèi)星及其他材料的存儲(chǔ)點(diǎn);大規(guī)模的太空作業(yè)時(shí),還可將外掛貯箱帶入軌道,作為航天站的核心部分。
飛行高度在1000千米以下是航天飛機(jī)近地軌道的飛行高度,向國(guó)際空間站運(yùn)送宇航員和各種建設(shè)用部件和補(bǔ)養(yǎng)是目前航天飛機(jī)的主要任務(wù),因?yàn)楹教祜w機(jī)的運(yùn)載能力比較大,所以航天飛機(jī)往往采用多級(jí)組合形式,在需要高軌道運(yùn)行有效載荷的時(shí)候,還可以由航天飛機(jī)將其送上近地軌道后再?gòu)倪@個(gè)軌道發(fā)射,使其進(jìn)入高軌道,以完成最終任務(wù)。
關(guān)于《民航機(jī)飛行原理》的介紹到此就結(jié)束了。