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飛機靠什么原理飛起來的?

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-02-23 22:33:16

簡介:】原理
在真實且可產(chǎn)生升力的機翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機翼后緣將會產(chǎn)生一個氣流速度為無窮大的點。
這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產(chǎn)生升力。在理

原理

在真實且可產(chǎn)生升力的機翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機翼后緣將會產(chǎn)生一個氣流速度為無窮大的點。

這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產(chǎn)生升力。在理想氣體中或機翼剛開始運動的時候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒有形成。

通常翼型(機翼橫截面)都是上方距離比下方長,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)致下方氣流到達后緣點時上方氣流還沒到后緣,后駐點位于翼型上方某點,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(即康達效應(yīng)),下方氣流繞過后緣時會形成一個低壓旋渦,導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個旋渦就會被來流沖跑,這個渦就叫做起動渦。

根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律,對于理想不可壓縮流體在有勢力的作用下翼型周圍也會存在一個與起動渦強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)致后駐點最終后移到機翼后緣,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-茹可夫斯基方程計算:L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值)這一方程同樣可以計算馬格努斯效應(yīng)的氣動力。

根據(jù)伯努利定理――“流體速度越快,其靜壓值越?。o壓就是流體流動時垂直于流體運動方向所產(chǎn)生的壓力)?!币虼松媳砻娴目諝馐┘咏o機翼的壓力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。升力的原理就是因為繞翼環(huán)量(附著渦)的存在導(dǎo)致機翼上下表面流速不同壓力不同。

擴展資料:

優(yōu)點

噴氣式客機的時速在810千米左右,機動性高。飛機飛行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根據(jù)客、貨源數(shù)量隨時增加班次。

據(jù)國際民航組織統(tǒng)計,民航平均每億客公里的死亡人數(shù)為0.4人,是普通交通方式事故死亡人數(shù)的幾十分之一到幾百分之一,是比火車更為安全的交通運輸方式。

缺點

價格太貴。無論是飛機本身還是飛行所消耗的油料相對其他交通運輸方式都高昂的極多。

受天氣情況影響。雖然航空技術(shù)已經(jīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)氣象條件,但是風(fēng)、雨、雪、霧等氣象條件仍然會影響飛機的起降安全。

起降場地也有限制。飛機必須在飛機場起降,一個城市最多不過幾個飛機場,而且機場受周圍凈空條件的限制多分布在郊區(qū)。由于從飛機場到市區(qū)往往需要一次較長的中轉(zhuǎn)過程,由此給高速列車提供了800公里以內(nèi)距離的城際運輸市場空間。

因此飛機只適用于重量輕,時間緊急,航程又不能太近的運輸。

危險:雖然民航客機每億客公里的死亡人數(shù)遠低于其他運具,但批評者認為飛機本身旅程亦遠比其他運具長,所以這個數(shù)值被拉低。在某些數(shù)據(jù)上飛機并不是特別安全。

飛機的事故率雖然比火車低,但是飛機一旦失事,將會有極少人生還甚至無人生還。飛機與地面失去聯(lián)系,就無法安全飛行。

參考資料:百度百科---飛機

飛機原理如下:

  在真實且可產(chǎn)生升力的機翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機翼后緣將會產(chǎn)生一個氣流速度為無窮大的點。這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產(chǎn)生升力。在理想氣體中或機翼剛開始運動的時候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒有形成。通常翼型(機翼橫截面)都是上方距離比下方長,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)致下方氣流到達后緣點時上方氣流還沒到后緣,后駐點位于翼型上方某點,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(即康達效應(yīng)),下方氣流繞過后緣時會形成一個低壓旋渦,導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個旋渦就會被來流沖跑,這個渦就叫做起動渦。根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律,對于理想不可壓縮流體在有勢力的作用下翼型周圍也會存在一個與起動渦強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)致后駐點最終后移到機翼后緣,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-茹可夫斯基方程計算:L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值)這一方程同樣可以計算馬格努斯效應(yīng)的氣動力。根據(jù)伯努利定理――“流體速度越快,其靜壓值越小(靜壓就是流體流動時垂直于流體運動方向所產(chǎn)生的壓力)。”因此上表面的空氣施加給機翼的壓力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。升力的原理就是因為繞翼環(huán)量(附著渦)的存在導(dǎo)致機翼上下表面流速不同壓力不同。

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