飛機飛行原理是什麼

時間 2021-10-14 22:22:47

1樓:北京理工大學出版社

火箭是以熱氣流高速向後噴出,利用產生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。

火箭不但裝有燃料,還隨身帶著能放出氧氣的氧化劑。需要的時候,只要把氧化劑和燃料送進燃燒室裡就行了,不需要空氣來幫忙,所以火箭的發動機前端沒有進氣孔。

火箭的發動機有足夠的力量使火箭脫離地球的引力,飛出大氣層。太空中沒有空氣,火箭當然也用不著有很大的翅膀。

火箭雖然不像飛機那樣需要有靈活的轉彎功能,但是要想進入正確的軌道飛行,也必須不斷地調整方向才行。火箭調整方向的裝置安裝在尾部,由地面站通過電波訊號來操縱這個裝置,使火箭改變方向。不同的火箭,轉向裝置也不一樣。

有些火箭在噴氣孔的中間裝一塊直立的金屬板,這塊板向左轉,氣流向左噴出的力量就會大些,把火箭的尾部向右推,使火箭向左前方飛行。

小型火箭一般是在發動機的側面再安裝幾個小發動機,根據需要把小發動機點燃,讓氣流從側孔中噴出,火箭就會轉彎了。液體燃料火箭大多采用這種辦法。固體燃料火箭的轉向裝置,是在噴氣孔的內壁開幾個小孔,通過小孔噴射氣體,也能改變火箭的飛行方向。

有的火箭,整個噴氣孔是活動的,能夠根據需要變換方向。噴出的氣流方向變了,火箭的飛行方向也就隨著改變。

2樓:練雅韶香蝶

早在幾年前,科學家們通過對蝙蝠的飛行的空氣動力學原理進行深入研究後就得出結論稱,蝙蝠的飛行是動物界最完美的,鳥類和其它昆蟲的飛行都無法與蝙蝠相媲美。蝙蝠和鳥類飛行技術存在著明顯不同,在蝙蝠飛行速度較慢時,蝙蝠扇動翅膀的幅度和方式模仿了黃蜂的飛行技術,使得蝙蝠可以在空中懸停和在飛行中快速轉彎。

蝙蝠在飛行過程中翼的扇動與翼的柔韌性及彈性配合得天衣無縫,蝙蝠的飛行堪稱是世界上最離奇、最完美的運動。蝙蝠在飛行過程中身體旋轉180度所需距離只有其翼展長度的一半。同時,與其它動物相比,蝙蝠翼展面積之大還有效保證了它在飛行過程中只需消耗極少的能量就能夠產生理想的上升力。

基於蝙蝠飛行滑翔原理研發出來的翼裝飛行服,採用韌性和張力極強的尼龍織物編制而成,特別是在飛行運動服雙腿、雙臂和軀幹間縫製大片結實的、收縮自如的、類似蝙蝠飛翼的翅膀。當飛行運動員在空中滑翔時,將雙臂、雙腿見的飛翼張開,形成一個氣流受力面。飛行時空氣中的上升氣流將飛行運動員的這對「翅膀」托起,飛行運動員可以通過雙臂和雙腿的調整,控制身體在空中緩慢滑翔下同時能調整航向。

理想條件下,飛行運動員將最終達到約160公里/

小時的前進速度和50公里/小時的下落速度,即在每下降一米的同時前進三米。

3樓:手牽手的幸福

飛機飛行原理是:飛機是靠機翼的上下氣壓差來提供升力的,因為只要飛機向前運動(無論是在跑道上滑行還是在空中飛行),機翼下方的氣壓機會大於機翼上方的氣壓。

如果你學過流體力學就會明白,伯努利方程就是飛機飛行的原理,而機翼就是根據這個原理設計的發動機的作用是給飛機提供向前的動力,也就是前面說的使飛機向前運動,但不是向上的動力,阻力帶來升力 是從空氣存在的角度而言。

有空氣存在就有阻力,正因為空氣的存在,飛機飛行中克服阻力才導致機翼的上下氣壓差,機翼的上下氣壓差帶來了升力。但實質上阻力帶來升力不能充分說明飛機的飛行原理。飛機的飛行原理實際上跟飛機的即時速度有關,只要達到一定的速度,即使不存在阻力,飛機一樣會飛行。

飛機(fixed-wing aircraft)指具有機翼、一具或多具發動機的靠自身動力驅動前進,能在太空或者大氣中自身的密度大於空氣的航空器。如果飛行器的密度小於空氣,那它就是氣球或飛艇。如果沒有動力裝置,只能在空中滑翔,則被稱為滑翔機。

飛行器的機翼如果不固定,靠機翼旋轉產生升力,就是***或旋翼機 。固定翼飛機是最常見的航空器型態。動力的**包含活塞發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪風扇發動機或火箭發動機等等。

飛機,是由固定翼產生升力,由推進裝置產生推(拉)力,在大氣層中飛行的重於空氣的航空器。

4樓:

飛行原理簡介(一)

要了解飛機的飛行原理就必須先知道飛機的組成以及功用,飛機的升力是如何產生的等問題。這些問題將分成幾個部分簡要講解。

一、飛行的主要組成部分及功用

到目前為止,除了少數特殊形式的飛機外,大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成:

1. 機翼——機翼的主要功用是產生升力,以支援飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。

機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。

2. 機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、**、貨物和各種裝置,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發動機等連線成一個整體。

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的升降舵組成,有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。

垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩飛行。

4.起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。

5.動力裝置——動力裝置主要用來產生拉力和推力,使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電裝置提供電源等。

現在飛機動力裝置應用較廣泛的有:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機。除了發動機本身,動力裝置還包括一系列保證發動機正常工作的系統。

飛機上除了這五個主要部分外,根據飛機操作和執行任務的需要,還裝有各種儀表、通訊裝置、領航裝置、安全裝置等其他裝置。

二、飛機的升力和阻力

飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在瞭解飛機升力和阻力的產生之前,我們還要認識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這裡我們要引用兩個流體定理:

連續性定理和伯努利定理:

流體的連續性定理:當流體連續不斷而穩定地流過一個粗細不等的管道時,由於管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內,流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。

連續性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關係。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯絡,而且流速和壓力之間也相互聯絡。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關係。

伯努利定理基本內容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。

飛機的升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。

機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這裡我們就引用到了上述兩個定理。

於是機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。

機翼升力的產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,一般機翼上表面形成的吸力佔總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只佔總升力的20-40%左右。

飛機飛行在空氣中會有各種阻力,阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機的前進,這裡我們也需要對它有所瞭解。按阻力產生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。

1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當空氣流過飛機表面時,由於粘性,空氣同飛機表面發生摩擦,產生一個阻止飛機前進的力,這個力就是摩擦阻力。

摩擦阻力的大小,決定於空氣的粘性,飛機的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機表面積。空氣粘性越大、飛機表面越粗糙、飛機表面積越大,摩擦阻力就越大。

2.壓差阻力——人在逆風中行走,會感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前後壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會產生壓差阻力。

3.誘導阻力——升力產生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產生升力而誘匯出來的阻力稱為誘導阻力,是飛機為產生升力而付出的一種「代價」。其產生的過程較複雜這裡就不在詳訴。

4.干擾阻力——它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產生的一種額外阻力。這種阻力容易產生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發動機短艙、機翼和副油箱之間。

以上四種阻力是對低速飛機而言,至於高速飛機,除了也有這些阻力外,還會產生波阻等其他阻力。

三、影響升力和阻力的因素

升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中(相對氣流)中產生的。影響升力和阻力的基本因素有:機翼在氣流中的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點(飛機表面質量、機翼形狀、機翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。

1.迎角對升力和阻力的影響——相對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。

在小於臨界迎角範圍內增大迎角,升力增大:超過臨界臨界迎角後,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:

超過臨界迎角,阻力急劇增大。

2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響——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,即速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍:

速度增大到原來的三倍,勝利和阻力也會增大到原來的九倍。空氣密度大,空氣動力大,升力和阻力自然也大。空氣密度增大為原來的兩倍,升力和阻力也增大為原來的兩倍,即升力和阻力與空氣密度成正比例。

3,機翼面積,形狀和表面質量對升力、阻力的影響——機翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。機翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力影響較大。

還有飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大.

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