【簡介：】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機為什么能飛在天空》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、飛機是靠什么原理在空中飛行的？


2、飛機是怎么飛上天的？


3、飛機在天空中

本篇文章給大家談?wù)劇讹w機為什么能飛在天空》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、飛機是靠什么原理在空中飛行的？
• 2、飛機是怎么飛上天的？
• 3、飛機在天空中是怎么飛的

飛機是靠什么原理在空中飛行的？

飛機是比空氣重的飛行器，因此需要消耗自身動力來獲得升力。而升力的來源是飛行中空氣對機翼的作用。

機翼的上表面是彎曲的，下表面是平坦的，因此在機翼與空氣相對運動時，流過上表面的空氣在同一時間(T)內(nèi)走過的路程(S1)比流過下表面的空氣的路程(S2)遠，所以在上表面的空氣的相對速度比下表面的空氣快(V1=S1/TV2=S2/T1)。根據(jù)帕奴利定理——“流體對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對速度成反比?！?，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。

從機翼的原理，我們也就可以理解螺旋槳的工作原理。螺旋槳就好像一個豎放的機翼，凸起面向前，平滑面向后。旋轉(zhuǎn)時壓力的合力向前，推動螺旋槳向前，從而帶動飛機向前。當(dāng)然螺旋槳并不是簡單的凸起平滑，而有著復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)。老式螺旋槳是固定的外形，而后期設(shè)計則采用了可以改變的相對角度等設(shè)計，改善螺旋槳性能。

飛行需要動力，使飛機前進，更重要的是使飛機獲得升力。早期飛機通常使用活塞發(fā)動機作為動力，又以四沖程活塞發(fā)動機為主。這類發(fā)動機的原理如圖，主要為吸入空氣，與燃油混合后點燃膨脹，驅(qū)動活塞往復(fù)運動，再轉(zhuǎn)化為驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)輸出：

單單一個活塞發(fā)動機發(fā)出的功率非常有限，因此人們將多個活塞發(fā)動機并聯(lián)在一起，組成星型或V型活塞發(fā)動機。下圖為典型的星型活塞發(fā)動機。

現(xiàn)代高速飛機多數(shù)使用噴氣式發(fā)動機，原理是將空氣吸入，與燃油混合，點火，爆炸膨脹后的空氣向后噴出，其反作用力則推動飛機向前。下圖的發(fā)動機剖面圖里，一個個壓氣風(fēng)扇從進氣口中吸入空氣，并且一級一級的壓縮空氣，使空氣更好的參與燃燒。風(fēng)扇后面橙紅色的空腔是燃燒室，空氣和油料的混和氣體在這里被點燃，燃燒膨脹向后噴出，推動最后兩個風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，最后排出發(fā)動機外。而最后兩個風(fēng)扇和前面的壓氣風(fēng)扇安裝在同一條中軸上，因此會帶動壓氣風(fēng)扇繼續(xù)吸入空氣，從而完成了一個工作循環(huán)。

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飛機的機翼橫截面一般前端圓鈍、后端尖銳，上表面拱起、下表面較平。當(dāng)?shù)荣|(zhì)量空氣同時通過機翼上表面和下表面時，會在機翼上下方形成不同流速。空氣通過機翼上表面時流速大，壓強較小；通過下表面時流速較小，壓強大，因而此時飛機會有一個向上的合力，即向上的升力，由于升力的存在，使得飛機可以離開地面，在空中飛行。飛機飛行速度越快、機翼面積越大，所產(chǎn)生的升力就越大。

重力的方向與升力相反，它是受到地球引力影響而產(chǎn)生的一個向下的力，重力大小受飛機自身重量以及攜帶油料數(shù)量影響。拉力促使飛機在空中向前飛行，發(fā)動機功率大小決定拉力大小。一般情況下，發(fā)動機輸出功率越大，所產(chǎn)生的推力就越大，飛機飛行的速度就越快。飛機在空中飛行時會受到空氣中大氣分子阻礙，這個阻礙就形成了和拉力方向相反的阻力，限制飛機的飛行速度。

飛機起飛靠的是與空氣的相對運動產(chǎn)生的升力，升力的大小取決于飛機與空氣的相對速度，而不是飛機與地面的相對速度。如果在逆風(fēng)下起飛，飛機滑跑速度與風(fēng)速的方向相反，飛機與空氣的相對速度等于二者之和。

此時，飛機只需較小的滑跑速度就可以獲得離地所需的升力。所以，與在無風(fēng)下起飛相比，逆風(fēng)起飛所需滑跑的距離會更短。相反，如果在順風(fēng)下起飛，飛機要達到較大的滑行速度才能獲得離地所需的升力，滑跑距離相對要長一些。

飛機著陸與飛機起飛的情況類似。在著陸的過程中，飛機需要在不斷減速的同時保持足夠的升力，確保飛機可以平穩(wěn)下降。在逆風(fēng)下著陸，飛機可以在更小速度的情況下，獲得所需的升力，從而減小接地那一刻與地面的相對速度，進而縮短滑行距離。

而在順風(fēng)下著陸，飛機為了獲得同樣的升力，飛機與地面的相對速度要比逆風(fēng)著陸時大。這使得飛機在接地那一刻的速度變大，滑行距離變長，控制不好容易造成安全隱患。

飛機是通過發(fā)動機提供拉力、固定的機翼產(chǎn)生升力飛行的。飛機是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，由萊特兄弟發(fā)明，是現(xiàn)在比較常見的一種速度很快的交通工具。

一、飛機的升力

飛機的機翼上表面是拱起的，下表面是平坦的。當(dāng)相同的空氣通過機翼上表面和下表面的時候，會在機翼的上下方形成不同的流速。空氣通過機翼上表面時，流速大，所以壓強較小。通過下表面時流速小，所以壓強比較大。此時飛機會形成一個總體向上的合力，這就是飛機的升力。因為升力的存在，飛機才可以離開地面，在空中飛行。

二、飛機的拉力

飛機的重力受到飛機自身重量和攜帶的油料影響，與升力的方向相反。飛機拉力的大小由發(fā)動機的功力決定，拉力會促使飛機在空中向前飛行。一般情況下，發(fā)動機功率越大，所產(chǎn)生的拉力就越大，飛機飛行的速度會越快。飛機在空氣中飛行的時候會受到空氣阻力，這個阻力和拉力方向相反，會限制飛機的飛行速度。

三、飛機的起飛

飛機起飛時靠與空氣的相對運動產(chǎn)生升力，升力的大小取決于飛機與空氣的相對速度。如果在逆風(fēng)的情況下起飛，飛機的速度與風(fēng)速相反。飛機與速度的相對速度等于二者之和，此時飛機只需要較小的速度就可以得到相應(yīng)的升力。所以，與無風(fēng)條件下相比，飛機逆風(fēng)起飛所需要的滑跑距離會較短。飛機在逐漸降落的過程中，不斷減速的同時，還要保持足夠的升力，才能讓飛機平穩(wěn)下落。

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飛機在天空中是怎么飛的

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(chǎn)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(shù)特殊形式的飛機外，大多數(shù)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(chǎn)生升力，以支持飛機在空中飛行，同時也起到一定的穩(wěn)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(zhuǎn)，放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發(fā)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、武器、貨物和各種設(shè)備，將飛機的其他部件如：機翼、尾翼及發(fā)動機等連接成一個整體。 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(zhuǎn)，保證飛機能平穩(wěn)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(chǎn)生拉力和推力，使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設(shè)備提供電源等?，F(xiàn)在飛機動力裝置應(yīng)用較廣泛的有：航空活塞式發(fā)動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。除了發(fā)動機本身，動力裝置還包括一系列保證發(fā)動機正常工作的系統(tǒng)。 飛機上除了這五個主要部分外，根據(jù)飛機操作和執(zhí)行任務(wù)的需要，還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備。 二、飛機的升力和阻力 飛機是重于空氣的飛行器，當(dāng)飛機飛行在空中，就會產(chǎn)生作用于飛機的空氣動力，飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機升力和阻力的產(chǎn)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(guī)律。流動的空氣就是氣流，一種流體，這里我們要引用兩個流體定理：連續(xù)性定理和伯努利定理： 流體的連續(xù)性定理：當(dāng)流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過一個粗細不等的管道時，由于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(nèi)，流進任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的。 連續(xù)性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關(guān)系。流體在流動中，不僅流速和管道切面相互聯(lián)系，而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。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(guān)系。 伯努利定理基本內(nèi)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(chǎn)生，尾翼通常產(chǎn)生負升力，飛機其他部分產(chǎn)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，在機翼后緣重新匯合向后流去。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。這里我們就引用到了上述兩個定理。于是機翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差，垂直于相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重于空氣的飛機借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(chǎn)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占總升力的60-80%左右，下表面的正壓形成的升力只占總升力的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，這里我們也需要對它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)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(dāng)空氣流過飛機表面時，由于粘性，空氣同飛機表面發(fā)生摩擦，產(chǎn)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，決定于空氣的粘性，飛機的表面狀況，以及同空氣相接觸的飛機表面積?？諝庹承栽酱?、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(fēng)中行走，會感到阻力的作用，這就是一種壓差阻力。這種由前后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(chǎn)生壓差阻力。 3.誘導(dǎo)阻力——升力產(chǎn)生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來的阻力稱為誘導(dǎo)阻力，是飛機為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價”。其產(chǎn)生的過程較復(fù)雜這里就不在詳訴。 4.干擾阻力——它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力。這種阻力容易產(chǎn)生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發(fā)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，至于高速飛機，除了也有這些阻力外，還會產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)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。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角，升力增大：超過臨界臨界迎角后，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?？諝饷芏却螅諝鈩恿Υ螅妥枇ψ匀灰泊??？諝饷芏仍龃鬄樵瓉淼膬杀叮妥枇σ苍龃鬄樵瓉淼膬杀?，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(zhì)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(jié)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. 參考資料：

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