康老师

飞机为什么能飞起来

2018-02-26 17:53:05

谈起飞机为什么能飞起来,不得不提到的就是“伯努利原理”。丹尼尔·伯努利在1726年提出:“在低速流动的流体中,一条流管内气(液)体流速越大,其静压越小”。这个原理被后人称为“伯努利原理”。

伯努利原理可以用一个简单的实验来验证。我们拿着两张纸,往两张纸中间吹气,会发现纸不但不会向外飘,反而会被一种力挤压在一起。因为两张纸中间的空气流动速度快,压力就小,而两张纸外侧的空气没有流动,压力就大,所以外侧空气就把两张纸“压”在了一起。

飞机升力跟伯努利原理有什么关系呢原来飞机机翼的翼型都是经过特殊设计的,当气流经过机翼上下表面时,上表面路程要比下表面长,气流在上表面的流速要比在下表面流速快。

根据伯努利定理知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此下表面的压强大于上表面的压强,由此产生压力差,这个压力差就是使飞机飞起来的升力。不难想象,大飞机重量大,要想飞上天,所需升力自然就要比小飞机所需升力大。飞机升力的大小又跟哪些因素有关系呢

飞机升力的大小还跟以下几个因素有关:飞机的机翼面积、空气密度、飞行速度以及飞行迎角。

机翼面积越大,升力越大。其实,前文在解释升力形成时提到的压力差,本质上是压强差,压强与面积的乘积才是压力的大小。这样自然机翼面积越大,飞机升力就越大。

空气密度和飞行速度是决定飞行条件动压的两个条件。空气密度越大,则空气给予飞机的升力也越大,这很容易理解。飞行速度越大,那么由伯努利原理给出的压强差就越大,升力也就越大。

飞行迎角可以理解为飞机机体的方向与气流方向的夹角。在飞机起飞的过程中,我们能看到飞机抬头,这就是飞机的迎角了。通常来说,在一定范围内,飞机迎角越大,升力就越大但是迎角达到一定程度后,升力就会突然下降,这就是飞机的失速。失速是非常危险的,倘若不及时减小迎角,就会因为失速失去升力而急剧坠落,以致发生飞行事故。历史上有多次飞机失事都源自失速。

飞机为什么能飞起来

飞机是由动力装置产生前进动力,由固定机翼产生升力,在大气层中飞行的重于空气的航空器。

它比空气重,又不能像鸟那样扇动翅膀,但是飞机却能升入空中。

原来飞机机翼并不是平平伸展的,而是向上凸起一些,这样当飞机水平前进时,迎面而来的气流就在机翼上产生向上的升力,使飞机升入空中。

飞机飞行速度越快、机翼面积越大,所产生的升力就越大,所以飞机在起飞前需要在机场跑道上行进一段距离才能升空,而且飞机不能飞到没有空气的地方。

早期的飞机靠机身前端的螺旋桨旋转产生牵引力向前运动。螺旋桨产生的牵引力不大,飞机飞行的速度也不快。1939年8月27日,第一架喷气式飞机飞行成功,大大提高了飞机的飞行速度。

喷气发动机是把吸入的空气压缩,再与燃料混合燃烧,形成高温高压气体向后喷出,产生强大的推动力,使飞机高速飞行。 现在,飞机的飞行速度可以几倍于声音在空气中传播的速度(每秒340米),驾驶这样的飞机,只需十几个小时就能环绕地球赤道一周,这样的飞机叫做超音速飞机。

制造超音速飞机不仅需要先进的喷气发动机,还需要在飞机的制造材料、飞机的外形设计等方面达到很高的要求,是一项非常复杂的技术

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