她是鋒芒
1.流體力學實驗發現了“邊界層表面效應”:流體速度加快時,物體與流體接觸的界面上的壓力會減小,反之壓力會增加。為紀念這位科學家的貢獻,這一發現被稱為“伯努利效應”。伯努利效應適用於包括氣體在內的一切流體,是流體作穩定流動時的基本現象之一,反映出流體的壓強與流速的關係,流速與壓強的關係:流體的流速越大,壓強越小。 2.佰努力方程簡介。管道內有一穩定流動的流體,在管道不同截面處的豎直開口細管內的液柱的高度不同,表明在穩定流動中,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。這一現象稱為“伯努利效應”。伯努利方程:p+1/2ρv^2+ρgh=常量(其中,p為壓強,ρ為流體密度,v為流體速度,g為重力加速度,h為高度。)。
3.流速越大的地方壓強越小。
例1.在列車站臺上都劃有安全線。這是由於列車高速駛來時,靠近列車車廂的空氣將被帶動而運動起來,壓強就減小,站臺上的旅客若離列車過近,旅客身體前後出現明顯壓強差,將使旅客被吸向列車而受傷害。
例2.人人都可以馬上做這個小實驗。用兩張A4紙兩手拿到讓其平行,中間留點三四指左右縫隙,深吸一口氣,吹向縫隙,兩紙不但不分開,反而靠攏。
4.飛機機翼升力就應用了這個原理提供了升力。
4.飛機的推力一般兩種,螺旋漿動力推動一般與划船獲得推力差不多。
5.噴氣式飛機一般靠向後噴出高壓氣流的反沖力來提供推動。
6.在平流層穩定飛行的飛機,升力等於重力,推力等於阻力,飛機受合外力ΣF=0。
沈大哥
對於這個問題,讓人回想起十多年前大學階段在上《空氣動力學》課程的情景,往事隨風,不可追。
老鷹航空來簡單介紹一下空氣動力學基本原理吧:
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。其原因就是由於河道變窄的地方,河道壓縮水流,導致其加速。這是一個開場白式的引導知識。
現在我們將飛機機翼橫向切開,就會得到一個封閉的幾何曲線——專業上稱之為“翼型”(見下圖)。不同飛機的翼型是不一樣的,但是基本特點都是上表面都是向上突起的,下表面相對平滑一些,還有的是向內凹陷。關於翼型的種類不是這個問題的關鍵。
如果此時一股非常均勻的氣流吹過機翼的翼型,上表面的氣流就會被壓縮,根據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張和減速。這樣,在翼型的作用下,原本上下均勻的氣流現在出現了速度差——上快下慢。
接下來,我們引入空氣動力學中的基本原理性公式——伯努利方程。
p+1/2*ρ*v²=常量
對於機翼翼型而言,上表面的速度大,那麼其空氣壓強反而是降低的;相反,下表面的速度小,壓強是上升的。上下表面之間的壓力差就是這樣產生了,且這個壓力差的大小和氣流速度呈正比關係,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,從空氣動力學專業的角度來看,升力並不是這個壓力差,而是壓力差在垂直方向的一個分量。)
上面介紹了空氣動力的原理,現在再給出升力的一個計算公式:
升力=升力係數*動壓*機翼面積。其中升力係數和機翼的幾何形狀有關,動壓=1/2*空氣密度*速度²。
飛機啟動發動機,無論這臺發動機是活塞式還是噴氣式的,發動機會產生向前的推力,這個推力會推動飛機向前運動。無論是在地面還是在空中,這個推力就是飛機水平方向向前的動力。飛機的速度會變大,當變大到一個臨界值時,升力係數*動壓*機翼面積,這個乘積正好等於重力,那麼飛機就飛起來了。
所以,發動機的推力主要目的是產生向前的速度,從而提高動壓的數值,真正產生升力的還是機翼。
OK,關於問題就回答到這裡吧。😊
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老鷹航空
飛機是利用空氣來克服重力起飛的,是人類的一個劃時代的偉大發明。
固定翼飛機在飛行中,利用發動機產生的推力向前滑行,由機翼在空氣中划動產生升力,從而把整個飛機託舉起來。
旋翼機(直升機)則是由發動機直接帶動機翼旋轉,產生升力實現飛行。因此,飛機不需要發動機的推力比飛機重量大,就可以飛行。
飛機能夠飛行,最終的原因在於機翼,就算是沒有發動機,也能造出滑翔機來,依靠地面拉力,也能實現飛行。因此,是機翼為飛機提供了升力,支持飛機在空中飛行的。
最常見的機翼的剖面形狀類似於鳥的翅膀,上面略鼓,下方是平的。空氣在被機翼切分時,經過略鼓的上方時,氣流速度加快,壓強變小,而下方氣流如常,壓強比上面大,機翼上下就產生了壓力差,飛機就靠著這股壓力被抬離了地面。
如果是固定翼飛機,飛機滑行得越快,通過機翼的空氣流速也就越大,上升的力量就越大,再輔以相應的尾翼和襟翼的控制,飛機就可以平衡地飛行在空氣中了。
直升機則是上方的旋翼旋轉得越快,升力也就越大,其利用空氣擺脫引力的原理是相同的。
飛機與電視和電腦並列為20世紀人類三大發明。
關於到底是誰發明了飛機,目前各國尚存有爭議。美國、法國、巴西和德國分別聲稱是自己的國家發明了飛機,但比較主流的觀點認為,是美國人發明的。
1903年12月17日,美國萊特兄弟成功地試飛出了人類史上的第一架飛機,經過一百多年的發展,飛機的種類變得非常繁多,並逐漸擔負起了保家衛國、運輸、航測、農業、醫療、救護等多方面的工作內容。由於執行的任務不同,飛機研製的針對性也不一樣。
飛機已經與現代人的生活緊緊地聯繫在了一起。
史海探奇
對於一般的飛機來說,飛機的推力和飛機的起飛重量相差還是很大的。例如波音737-300型客機,飛機起飛最大重量是62820公斤,雙發最大推力19958公斤。兩者相差3倍多。
其實普通的飛機的推力,只是飛機前進的動力,並不是飛機的升力。飛機的升力是靠飛機機翼在空氣中前進時,由空氣產生的。空氣的升力作用在機翼上,使整個飛機升空。這是因為當空氣流過機翼的時候,機翼上面的距離比下面的距離長,所以機翼上面的空氣比機翼下面的空氣速度快。而速度快的一方流體的壓力較小,所以機翼產生了向上的升力。
例如我們拿兩張紙,樹立在我們口的兩旁,當我們用力吹氣的時候,由於兩張紙間的空氣流速變快,相對兩張紙外面的壓力較小,所以兩張紙會相互靠攏。
飛機的這種升力需要比較高的速度,比如波音737的起飛速度,要每小時250公里以上,巡航速度則在每小時800多公里。
仰望星空
謝悟空邀答:
對於該問題,我不是這方面專家,沒有科學,力學,動力學等方面理論知識,所以也不去找資料,去套用人家的理論數據。
我知道人們最先想飛上天的,就是想學鳥兒。鳥兒們有翹膀就能在天空中自由地任意飛翔,這是多麼偉大的本領,人們對此非常羨慕,所以早在幾幹年前,有人就用木料,獸皮等做成翅膀,模仿鳥兒,靠奔跑助力,靠風力,在高處向外飛騰,可都以失敗告終。直到20世紀初人類才發明了飛機,藉助發動機動力帶動螺旋槳,推動飛機快速滑動,產生升力,飛上天空。
那麼鳥兒為何能在天上飛,而且還有許多笨重的鳥兒,如天鵝,大雁,鷹兒等,它們也是動物飛禽類,而且根本沒有人類的智慧,它們天生就知道靠扇動翹膀就能飛起來,只是開始時靠大鳥引導教習。它們天生就知道利用空氣升力,氣流推力,如何最有效解少空氣阻力等原理。這些東西,具有高智慧的人類卻研究了多少年代。
人類從鳥翅膀啟發而來,給飛機做了固定翼,這就給飛機能在發動機動力重力小於飛機重量本身,在滑行加速到一定數值,這機翼上下氣流流速壓強會使飛機產生升力,從而使飛機升空飛行。這實際跟鳥兒飛行理論上沒什麼區別,只不過飛機是藉助機器動力來升空飛行,鳥兒只是靠自身肌肉動力來完成升空飛行罷了。
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方秉潮
【航空航天類】
這個問題看起來非常專業。其實,回答這個問題仍然離不開中學已經學過的物理知識,這就是著名的伯努利方程。伯努利方程是理想流體定常流動的動力方程,它表徵在做定常流動的流體中,沿同一流線的沒單位體積流體的動能、勢能以及該處的壓強之和是一個常數(C),即P+1/2*pV^2+pgh=C。
式中,p為流體密度,v為流體速度,g為重力加速度(9.8),h為距離地面的高度。當飛機自重遠大於推理,要克服阻力實現起飛,除了發動機提供足夠推力外,主要靠空氣動力對機翼的升力飛行。
一、流體的連續性定理
當流體連續而穩定地流過一個直徑不等的管道時,由於管道中任何一部分的流體均不中斷或被擠壓起來,因此在同一時間內,流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。這個性定理說明了在管道流動中的速度與管道切面的關係。流動中,不僅流速與管道切面相互關聯,流速與壓力之間也相為關聯。
二、流體的伯努利定理
伯努利定理是指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,飛機只所以能克服阻力起飛,就是基於著名的伯努利定理。
從圖示中可見,飛機的升力絕大部分由機翼產生,而尾翼通常提供負升力。空氣運動到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。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。這裡我們就用到了“流體的連續性定理”和“流體的伯努利定理”。
機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓差的總和就是機翼的升力。飛機藉助機翼上獲得的升力克服地球引力形成的重力(自重)實現了起飛。
三、升力與阻力的關聯性
3-1機翼產生升力主要靠上表面吸力作用,而非下表面正壓力。
3-2通常機翼上表面形成的吸力佔總升力比的60~80%,下表面的正壓形成的升力只佔總升力的約20~40%。
3-3在空氣中飛行的飛機會有各種阻力,阻力與飛機運動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機前進。
3-4按阻力類型主要分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力等。
3-5當然還有一些影響升力與阻力的因素,限於篇幅 ,故不在此介紹。
謝謝閱讀,請關/評/轉。
泰瑪航空
pjy
說一下飛機的受力情況。
飛機在起飛的時候,受到阻力,重力,升力,發動機的推力。
其中,重力和升力在豎直方向,阻力和推力在水平方向。
如果飛機要起飛,則要滿足升力大於重力的條件。
而升力是哪裡來的呢?
升力通過飛機機翼與空氣的相對運動,而產生升力,兩者相對速度越快,飛機的升力越大。飛機起飛的時間和距離越短。
那麼飛機和空氣的相對運動哪裡來的呢?是由推力提供的,推力在水平方向不僅要克服阻力,還要為飛機提供一個推力,就是加速度。
說到這裡,就明白了。
飛機是通過發動機的推力來加速運動,產生升力,升力克服重力,飛機就可以起飛了。
桀驁不馴掃地僧
在流體力學裡有這樣一條定理,概括出來可以寫成:靜壓+動壓=總壓 。這個定理被稱為伯努利定理。推導即可得出結論:流速越快的地方壓強越小。
飛機在以一定速度起飛時,由於上下翼面的面積,形狀不同,使得上下翼面的壓強大小不一樣。通常為了使飛機獲得升力,上翼面會做的整體凹凸,上翼面壓強小於下翼面,從而獲得向上的升力。這就是飛機升空的原理。
我行342
這是空氣動力學常識,但是現代戰鬥機基本都是飛不起來的,可能大家不明白,這就是零界飛行,既它可以飛又不可以飛,所以出來電傳飛控系統,它的作用就是在一秒內控制飛機翼面調節多次保持它能飛行,又可以在需要的時候調節到無法想象的飛行姿態,這才是戰鬥機的核心技術,有了這個系統,工程師可以任意設計飛機,格魯曼公司就說過只要動力夠,板磚也能飛上天,我國受制的不是大家說的發動機,而是飛控系統,但是J20出來後,表明這方面我們已經掌握了。