飛機是靠什麼動力飛起的?

AT若風

當然是靠飛機發動機起飛了,一種把化學能轉變為熱能再轉變為機械能的動力裝置,發動機再與推進器組合,就形成了飛機起飛的動力。在固定翼飛機中,發動機和推進器是合二為一的;在旋翼(直升機)飛機上,發動機和推進器是分開的,螺旋槳則是他們的推進器。

當今世界上飛機發動機主要可以分為兩類:活塞式發動機和燃氣渦輪時發動機。

活塞式發動機的工作原理和汽車活塞發動機類似,主要應用在早期的飛機和部分直升機上,這種發動機的特點是功率小推重比小,當飛行速度增加時,活塞式發動機的工作效率就會大幅下降。因此活塞式發動機只適用於低速小功率飛機,在直升機、輕型飛機及超輕型飛機上被廣泛應用。

燃氣渦輪發動機是目前最主流的航空發動機,它依靠燃氣渦輪產生的高溫高壓燃氣來輸出功率,它又可以分為:渦輪風扇發動機、渦輪噴氣發動機、渦輪槳發動機和渦輪軸發動機。

渦輪風扇發動機是目前民航客機中最常見的航空發動機,渦扇發動機通過推進噴管排出燃氣和風扇加速空氣共同產生推力。空氣進入渦扇發動機後,分為兩股氣流流動,也就是外涵道氣流和內涵道氣流。渦扇發動機的特點是油耗低、推力大,適合亞音速飛行,因此主流的噴氣式客機用的都是這種發動機。下圖為應用在波音737上的CFM56渦扇發動機。

渦輪噴氣發動機是上世紀50、60年代最常用的航空燃氣渦輪發動機,它的特點是適合高速飛行,尤其是帶加力燃燒室的渦噴發動機可以突破音障實現超音速飛行。但渦噴發動機油耗也較大,不經濟,因此渦噴發動機常用於戰鬥機、殲擊機等。下圖為渦輪噴氣發動機原理圖。

渦輪螺旋槳發動機是在渦噴發動機的基礎上,汲取了活塞發動機的有點而來的。渦槳發動機燃燒室產生的高溫高壓燃氣絕大多數在渦輪中膨脹做功,使動力渦輪高速旋轉,然後再通過減速器驅動螺旋槳,剩餘的還能在尾噴管中產生推力做功。這也使得渦槳發動機的排氣能量損耗相比前面的渦噴和渦扇發動機要小很多,燃油效率大大被提高。不過渦槳發動機由於使用了直徑較大的螺旋槳作為推進器,飛行速度受到了限制,適合中低速飛機使用。下圖為DHC-4T的PT6A渦槳發動機。

渦輪軸發動機常用於直升機,它的原理和渦槳發動機很類似,區別在於渦輪軸發動機燃燒室排出的高溫燃氣幾乎全部用於推動渦輪做功,尾噴管幾乎不產生推力,其次渦輪軸發動機的轉速也較渦槳發動機要高。基於這個特點渦輪軸發動機也可以用於船舶、發電、水泵等裝置的動力源。


熊貓愛飛行

簡單概括:

  1. 從力學分析的角度看,飛機飛行的動力由機翼升力和發動機的推力來提供。機翼升力用於克服自身的重力,發動機推力用來克服飛行的阻力。

  2. 從能量的角度看,飛機飛行的動力全部來自發動機,最終是來自燃燒室內燃油燃燒的能量。

稍微解釋一下:

飛機依靠什麼動力來飛行,這個問題是屬於飛行動力學範疇。其實簡單來講,飛機在飛行的時候一共受到4個力,分別是升力、阻力、重力和發動機推力

比如飛機在勻速直線飛行時,升力就等於重力,發動機推力就等於阻力。再比如飛機需要爬升時,就需要增大升力,使飛機產生一個向上的加速度。

要增大升力,就需要增大迎角(在飛行速度不變的情況下),也就是向後拉駕駛杆來操控飛機使其抬頭,所以在飛行中有“

拉昇”這個說法。

值得注意的是,飛機的迎角增大後,阻力和升力一樣,也會增大,所以就需要增大發動機的油門來使推力增大,以此來克服增加的阻力。

補充一點:升力的產生原理

  1. 升力產生最直接的原因是:空氣對於下翼面的壓力大於上翼面,由此產生一個壓力差,這就是升力的直接來源。

  2. 壓力差產生的原因是:空氣流經上翼面的過程中,流速增大,壓力減小;流經下翼面時,流速減小,壓力增大。所以就產生了壓力差。

  3. 無彎度的機翼(也就是對稱翼型)在迎角為零的時候不產生升力,有彎度的機翼在迎角為零的時候就能產生升力,因為彎度導致的上下不對稱也會產生壓力差。下圖中就是一個帶彎度的機翼。


FireRICK科普小前鋒

飛機(固定翼和旋翼)起飛,必須依靠自身動力(當然,火箭動力這種特例除外),動力的來源,源自航空發動機。但是僅憑航空發動機向後噴射的,氣流的反推力,是不足以讓飛機起飛的,只能讓飛機向前運動而已。飛機除了向前以外啊,如果想要向上(飛起來),則需要利用空氣動力學。說到空氣動力學,問題就複雜了,最複雜的問題是,我也不太懂空氣動力學。總的來說。飛機的,上身的,飛機的上升力來自機翼,飛機的機翼,的截面是,下平上彎曲。當空氣流動的時候,下面的區域的速度遠遠高於上翼面,從而對機翼產生壓力差,讓飛機,受到向上的抬升力。


Firebird

很簡單,成熟的飛行器起飛時,首先由機械動力加速到起飛的初速度(抬前輪速度),再由翼面的上迎角,在逆風中產生上升氣流把飛行器抬升至離地面50英尺飛行高度,其速度達到安全飛行速度的運動過程,叫做起飛。由此可見起飛的動力由強大的機械動力與安全的上升氣流同時完成的。



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