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飛機(jī)推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有飛機(jī)的重力大,飛機(jī)是如何克服重力起飛的呢?

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-01-19 14:14:57

簡介:】對于這個問題,讓人回想起十多年前大學(xué)階段在上《空氣動力學(xué)》課程的情景,往事隨風(fēng),不可追。
老鷹航空來簡單介紹一下空氣動力學(xué)基本原理吧:
首先,用最常見的河流來做例子吧,河道比

對于這個問題,讓人回想起十多年前大學(xué)階段在上《空氣動力學(xué)》課程的情景,往事隨風(fēng),不可追。

老鷹航空來簡單介紹一下空氣動力學(xué)基本原理吧:

首先,用最常見的河流來做例子吧,河道比較寬的地方流速就慢,河道窄的地方流速快。其原因就是由于河道變窄的地方,河道壓縮水流,導(dǎo)致其加速。這是一個開場白式的引導(dǎo)知識。

現(xiàn)在我們將飛機(jī)機(jī)翼橫向切開,就會得到一個封閉的幾何曲線——專業(yè)上稱之為“翼型”(見下圖)。不同飛機(jī)的翼型是不一樣的,但是基本特點(diǎn)都是上表面都是向上突起的,下表面相對平滑一些,還有的是向內(nèi)凹陷。關(guān)于翼型的種類不是這個問題的關(guān)鍵。

如果此時一股非常均勻的氣流吹過機(jī)翼的翼型,上表面的氣流就會被壓縮,根據(jù)開頭介紹的河流情況,我們可以知道此時上表面的氣流會得到加速;相反,下表面的氣流就會得到擴(kuò)張和減速。這樣,在翼型的作用下,原本上下均勻的氣流現(xiàn)在出現(xiàn)了速度差——上快下慢。

接下來,我們引入空氣動力學(xué)中的基本原理性公式——伯努利方程(該方程也有應(yīng)用局限性)。

p+1/2*ρ*v2=常量

對于機(jī)翼翼型而言,上表面的速度大,那么其空氣壓強(qiáng)反而是降低的;相反,下表面的速度小,壓強(qiáng)是上升的。上下表面之間的壓力差就是這樣產(chǎn)生了,且這個壓力差的大小和氣流速度呈正比關(guān)系,氣流速度越快,則壓力差就越大。而這個壓力差就是我們通俗意義上的升力。

(其實(shí),從空氣動力學(xué)專業(yè)的角度來看,升力并不是這個壓力差,而是壓力差在垂直方向的一個分量。順帶多說一句,這個壓力差在水平方向的力其實(shí)是飛機(jī)阻力的一部分,稱之為“升致阻力”,所謂為了獲得升力而必須附帶的阻力)

上面介紹了空氣動力的原理,現(xiàn)在再給出升力的一個計(jì)算公式:

升力=升力系數(shù)*動壓*機(jī)翼面積。其中升力系數(shù)和機(jī)翼的幾何形狀有關(guān),動壓=1/2*空氣密度*速度2。

飛機(jī)啟動發(fā)動機(jī),無論這臺發(fā)動機(jī)是活塞式還是噴氣式的,發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生向前的推力,這個推力會推動飛機(jī)向前運(yùn)動。無論是在地面還是在空中,這個推力就是飛機(jī)水平方向向前的動力。飛機(jī)的速度會變大,當(dāng)變大到一個臨界值時,升力系數(shù)*動壓*機(jī)翼面積,這個乘積正好等于重力,那么飛機(jī)就飛起來了。

所以,發(fā)動機(jī)的推力主要目的是產(chǎn)生向前的速度,從而提高動壓的數(shù)值,真正產(chǎn)生升力的還是機(jī)翼。

這個問題呢就回答到這里吧。

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