【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的組成》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)起飛靠什么作用力?
2、固定翼飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)
3、飛機(jī)上的 APU 是干什
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的組成》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)起飛靠什么作用力?
飛機(jī)起飛與 汽車 、火車、輪船啟動(dòng)一樣,當(dāng)然要靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,但飛機(jī)起飛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力是沿水平方向的,而起飛需要克服豎直向下的重力。這是因?yàn)轱w機(jī)借助了空氣的作用,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)翼劃開空氣,以機(jī)翼為參照物,相當(dāng)于空氣從機(jī)翼的上下流過。
由于機(jī)翼上凸下微凹(或下平)的特殊造型,在相同的時(shí)間內(nèi),空氣流過機(jī)翼上方的路程大于流過下方的路程,所以,機(jī)翼上方空氣的流速大于下方的流速。根據(jù)伯努利原理,流體在流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大。于是,機(jī)翼下方空氣的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng),這個(gè)壓強(qiáng)差就使機(jī)翼獲得了升力。當(dāng)升力大于重力時(shí),飛機(jī)就會(huì)騰空而起。
其實(shí)大家應(yīng)該知道,飛機(jī)的機(jī)翼借鑒了鳥類翅膀的形狀,與鳥類升空原理是一樣的。不過,鳥類有更神奇的表現(xiàn),有人曾拍到一種歐洲灰鵝,在空中飛行時(shí),如果遇到強(qiáng)烈的迎頭風(fēng),會(huì)保持頭部姿態(tài)不變,而將身體旋翻轉(zhuǎn)180o,瞬間將空氣向上的升力變?yōu)橄蛳碌膲毫?,使自己快速下降到安全高度?/p>
飛機(jī)不能隨便翻轉(zhuǎn)身體,但人的智慧是無窮的,通過襟翼和副翼改變機(jī)翼形狀,進(jìn)而改變升力或飛機(jī)的飛行姿態(tài),甚至一側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作,也可通過調(diào)整副翼維持飛行。
還有一種飛機(jī)干脆就將機(jī)翼倒裝,發(fā)動(dòng)機(jī)一工作,機(jī)翼就受到向下的壓力,不能上天,可以下海,這就是水下飛機(jī)。要上浮,就通過改變襟翼的形狀,使機(jī)翼獲得向上的升力。
另外,前幾天看到一個(gè)問題,問 汽車 跑高速時(shí)為什么發(fā)飄?與飛機(jī)升空有同樣的道理,隨便談一下。為減小空氣阻力, 汽車 一般做成流線型,大家從側(cè)面看一下 汽車 的形狀,就是上凸下平,從風(fēng)洞試驗(yàn)的模擬圖,可清楚地看出 汽車 行駛時(shí)空氣流過 汽車 的情形,所以,會(huì)受到空氣向上的壓力,速度越大,壓力越大,越不安全。
為行車安全,人們采取了很對(duì)多措施,比如有的小 汽車 在后備箱蓋上安裝有氣流偏導(dǎo)器,
就像是一個(gè)倒裝的機(jī)翼, 汽車 行駛時(shí),氣流偏導(dǎo)器就受到空氣向下的壓力,使輪胎抓緊路面,提高行車的安全性。
靠高壓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定速度,利用機(jī)翼氣流流過產(chǎn)生的浮力從而飛起來,通俗一點(diǎn)就是風(fēng)吹上去的
F=面積?密度?速度
飛機(jī)機(jī)翼上下壓力差,伯努力原理
空氣浮力,簡(jiǎn)單說就是發(fā)動(dòng)機(jī)提供向后的水平推力,在設(shè)計(jì)機(jī)翼時(shí),上側(cè)偏鼓,下面圓弧平滑。過了上面的鼓凸處,后面機(jī)翼與主要空氣流向之間產(chǎn)生弱流區(qū)。使機(jī)翼上面的空氣流動(dòng)速度大于下面的流動(dòng)速度,從而產(chǎn)生向上的壓力差,這個(gè)就是空氣浮力,當(dāng)浮力大于飛機(jī)自身重量時(shí),就離開地面,
靠發(fā)動(dòng)機(jī)的推力向前,靠機(jī)翼的升力向上!使的飛機(jī)有了向前向上飛的過程!
開足馬力,利用機(jī)翼產(chǎn)生升力,即伯努利定律,。
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)氣流速度為無窮大的點(diǎn)。這一條件被稱為庫塔條件,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)翼剛開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒有形成。
通常翼型(機(jī)翼橫截面)都是上方距離比下方長(zhǎng),剛開始在沒有環(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)流加上來流就導(dǎo)致后駐點(diǎn)最終后移到機(jī)翼后緣,從而滿足庫塔條件。由滿足庫塔條件所產(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。
固定翼飛機(jī)(就是有機(jī)翼的)飛機(jī),不是利用引擎向地面施加作用力而起飛的,這種引擎直接向地面施加力的飛機(jī),只有少數(shù)戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)用了,客機(jī)雖然最好能實(shí)現(xiàn)這樣,但目前還無法實(shí)現(xiàn)
如果能垂直起落并且能利用機(jī)翼長(zhǎng)距離飛行,那飛機(jī)是最理想的了(至少目前是)連跑道都不用了。
現(xiàn)在飛機(jī)是向后噴射氣流,施加作用力,推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn),目前就是A380,總推進(jìn)動(dòng)力還不過幾十噸而已,這樣用幾十噸的力推動(dòng)飛機(jī),不斷前進(jìn),加速
當(dāng)達(dá)到一定速度后,機(jī)翼上下面由于氣流速度不同(上面是曲面下面是平坦的)這樣氣流快的上面壓強(qiáng)就小,氣流慢的下面壓強(qiáng)大,這樣壓強(qiáng)作用在機(jī)翼上的壓力,將飛機(jī)脫起來
只要飛機(jī)不斷前進(jìn)切割氣流,就可以保持穩(wěn)定的作用力保持飛行。
所以,客機(jī)等飛機(jī)的引擎,功率都是很小的,之所以應(yīng)用了這些原理,所以才能省油,我們才有幸能乘坐,如果和直升機(jī)那樣飛,從北京到上海,恐怕幾萬塊都搞不定
風(fēng)吹上天的
固定翼飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)
飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)通常包括機(jī)翼、機(jī)身、尾翼和起落架組成。如果飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)不在機(jī)身內(nèi),則發(fā)動(dòng)機(jī)短艙也屬于機(jī)體結(jié)構(gòu)的一部分。[2] 機(jī)翼是飛機(jī)產(chǎn)生升力的部件,機(jī)翼后緣有可操縱的活動(dòng)面,靠外側(cè)的叫做副翼,用于控制飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),靠?jī)?nèi)側(cè)的則是襟翼,用于增加起飛著陸階段的升力。機(jī)翼內(nèi)部通常安裝油箱,機(jī)翼下面則可供掛載副油箱和武器等附加設(shè)備。有些飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和起落架也被安裝在機(jī)翼下方。
根據(jù)伯努利定律,機(jī)翼的上半部較下半部突起,以機(jī)翼側(cè)面剖面來看這讓機(jī)翼上半部氣流的流動(dòng)路線比下半部長(zhǎng),因此機(jī)翼上半部氣流流動(dòng)速度較下半部快氣壓較小,飛機(jī)在跑道上沖刺到一定速度后這氣壓壓力差就產(chǎn)生足夠升力讓飛機(jī)起飛。機(jī)翼有各種形狀,數(shù)目也有不同。在航空技術(shù)不發(fā)達(dá)的早期為了提供更大的升力,固定翼機(jī)以雙翼機(jī)甚至多翼機(jī)為主,但現(xiàn)代飛機(jī)一般是單翼機(jī)。 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),如發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)等。
現(xiàn)代飛機(jī)的動(dòng)力裝置一般為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(噴氣發(fā)動(dòng)機(jī))和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)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;渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī);渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī);渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著航空技術(shù)的發(fā)展,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、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。 主條目:飛行操縱裝置
現(xiàn)代飛機(jī)駕駛艙內(nèi)可供駕駛員使用的飛機(jī)操縱裝置(flight control system)通常包括:
主操縱裝置:駕駛桿或駕駛盤和方向舵腳蹬。在某些采用電傳操縱系統(tǒng)的飛機(jī)上,駕駛桿或駕駛盤已經(jīng)被簡(jiǎn)化成位于駕駛員側(cè)方的操縱桿(sidestick),也稱為“側(cè)桿”。
輔助操縱裝置:襟翼手柄、配平按鈕、減速板手柄等。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,飛行操縱裝置的形式也發(fā)生了根本性的變化。在大型飛機(jī)中,傳統(tǒng)的機(jī)械式操縱系統(tǒng)已逐漸地被更為先進(jìn)的電傳操縱系統(tǒng)所取代,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)全面介入飛行操縱系統(tǒng),駕駛員的操作已不再像是直接操縱飛機(jī)動(dòng)作,而更像是給飛機(jī)下達(dá)運(yùn)動(dòng)指令。由于某些采用電傳操縱系統(tǒng)的飛機(jī)取消了原有的駕駛桿或駕駛盤等裝置而改為側(cè)桿操縱,駕駛艙的空間顯得比以往更加寬松,所以有些駕駛員稱此類駕駛艙為“飛行辦公室”。
飛機(jī)上的 APU 是干什么的?
飛機(jī)上的APU是輔助動(dòng)力裝置。
APU的作用是向飛機(jī)獨(dú)立地提供電力和壓縮空氣,少量的APU可以向飛機(jī)提供附加推力。飛機(jī)在地面上起飛前,由APU供電或供氣來啟動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī),從而不需依靠地面電源或氣源車來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在地面時(shí)APU提供電力和壓縮空氣,保證客艙和駕駛艙內(nèi)的照明和空調(diào),在飛機(jī)起飛時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)功率全部用于地面加速和爬升,改善了起飛性能。降落后,仍由APU供應(yīng)電力照明和空調(diào),使主發(fā)動(dòng)機(jī)提早關(guān)閉,從而節(jié)省了燃油,降低機(jī)場(chǎng)噪聲。
特點(diǎn):
輔助動(dòng)力裝置的核心部分是一個(gè)小型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),大部分是專門設(shè)計(jì)的,也有一部分由渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)改裝而成,一般裝在機(jī)身最后段的尾錐之內(nèi),在機(jī)身上方垂尾附近開有進(jìn)氣口,排氣直接由尾錐后端的排氣口排出。
發(fā)動(dòng)機(jī)前端除正常壓氣機(jī)外裝有一個(gè)工作壓氣機(jī),它向機(jī)身前部的空調(diào)組件輸送高溫的壓縮空氣,以保證機(jī)艙的空調(diào)系統(tǒng)工作同時(shí)還帶動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)。
可以向飛機(jī)電網(wǎng)送出115V的三相電流。APU有自己?jiǎn)为?dú)的電動(dòng)起動(dòng)機(jī),由單獨(dú)的電池供電,有獨(dú)立的附加齒輪箱、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和防火裝置。
飛機(jī)動(dòng)力裝置的核心是什么
飛機(jī)動(dòng)力裝置的核心是發(fā)動(dòng)機(jī)及其起動(dòng)、操縱系統(tǒng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,然后帶動(dòng)螺旋槳加速外界空氣產(chǎn)生推力或拉力(如活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)),或者是直接向后排出燃?xì)猥@得反作用推力(如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī))。
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)必須達(dá)到一定轉(zhuǎn)速才能正常工作,起動(dòng)系統(tǒng)的主要作用就是將發(fā)動(dòng)機(jī)加速到能工作的轉(zhuǎn)速。根據(jù)使用要求的不同,起動(dòng)方式分為壓縮空氣起動(dòng)、電動(dòng)起動(dòng)和小型內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)。
擴(kuò)展資料
現(xiàn)代飛機(jī)上用得最多的是渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)也廣泛用于中小型亞音速飛機(jī)上?;钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)只用于低速輕型飛機(jī),如農(nóng)業(yè)飛機(jī)、運(yùn)動(dòng)機(jī)和游覽機(jī)。固體和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)僅作為起飛加速器短時(shí)間使用。
①活塞式發(fā)動(dòng)機(jī):構(gòu)造復(fù)雜,重量大而輸出功率小,加之螺旋槳推進(jìn)在高速飛行時(shí)效率低,所以不適用于大型和高速飛機(jī)?;钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是省油。
另外,螺旋槳在低速飛行時(shí)推進(jìn)效率高,在相同功率下能產(chǎn)生較大的拉力,有利于提高飛機(jī)起飛性能。
②渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī):燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、功率大、體積小和重量輕,可以用在大型飛機(jī)上。由于螺旋槳的限制,仍限于用在飛行速度低于800公里/時(shí)的飛機(jī)上。
③渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī):具有重量輕、體積小和功率大的特點(diǎn),適于超音速飛行。但在高亞音速以下范圍內(nèi)推進(jìn)效率較低,耗油也多。
在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后的噴管中補(bǔ)充燃油,構(gòu)成加力燃燒室,可以大幅度提高推力,但是耗油量增加較多,只能用在短時(shí)間作超音速飛行的超音速殲擊機(jī)和轟炸機(jī)上,而且渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過程中會(huì)產(chǎn)生大量因燃油不完全燃燒所產(chǎn)生的黑色煙跡。
參考資料來源:百度百科-飛機(jī)
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