03.07 飞机为什么不会掉下来?

小苹果32216740


这个问题到现在为止也没有统一的答案。

起初人们认为速度大的气体压强小,飞机机翼上面比下面更弯曲,于是上面流速大,压强小,下面流速小压强大,压强差产生压力,与飞机重力平衡,飞机就可以在天上飞了。这个也叫伯努利升力理论。

后来,人们质疑上面流速为什么小?气流没必要非得在机翼尾缘汇聚啊。另外,飞机飞行时可以翻着飞,这又怎么解释?

后来牛顿提出飞机可以飞行是因为机翼的攻角,这解释了飞机抬头上升,低头下降的现象。飞机存在正攻角时,可以让气流向下流动,反作用力让飞机向上,可以抵消重力。

无论哪种说法,本质都要从气体动力学和流体力学进行分析。专业人员一般用儒可夫斯基定理来计算飞机产生的升力,又涉及附面层和微积分...

总之,都有道理吧,希望解答有帮助。笔芯。


太清rxm


飞机无论起飞、降落或水平飞行,作用在飞机上有四个力。发动机的牵引力,空气阻力,重力,空气浮力。从机翼横截面看,上面设计成流线型,下近乎于平面,但略向上凹。飞行时,机翼上表面空气流速大,下面空气流速小。这就形成了一个向上的托举力,或说是空气浮力。

一个沿水平地面运动的物体,当运动到速度达到一定时,对地面的压力趋于零。

飞机就是根据这个原理起飞的。飞机起飞时,当达到起飞速度时,机身对地面的压力趋于零时,机轮和地面白的滚动摩擦力也趋于零。此时发动机给飞机一个倾斜向上的牵引力,飞机就倾斜向上运动。机翼向上的升力,只能部分抵消飞机所受重力。

飞机飞行而不掉下来,并非是机翼上的产生的向上的力,托住飞机。

子弹能飞,子弹并沒有翅膀。就是子弹出膛前受到一个很大的推力。

因此飞机能飞而不掉下来,是因为有持续的,足以维持飞机沿受力方向运动的力。

机翼的功能仅是起飞时,最大限度地减轻飞机对地面的压力,减小地面对飞机的摩擦阻力。机翼和尾翼上装有

活动阻流挡板,用以调整飞机飞行姿态。


虎脑虎头


机翼并不是一个平面。而是在机翼的上表面设计有一定的弯度。所以气流流经机翼上表面,经过的距离比下表面要大。而有一个物理学的现像,机翼上、下表面的空间,在流经各自翼面时会相互对应。那么流经机翼上表面的气流速度要高于机翼下表面气流速度,从而机翼上表面形成负压,下表面正压,飞机就被空气给托起来了。如果飞机飞行速度过慢(直升级为螺旋浆转速太慢)不足以产生足够的升力,或者迎角过大使流经机翼上表面的空气无法吸附在机翼表面,那么飞机就要掉下来了(飞机失速)。另外,像三角帆船可以逆风航行也是利用同样的原理。



慧观影


记得以前读书的时候做过的一个实验,取两张纸自然向下,靠近一点,往中间吹气,两张纸就会互相吸引。

这是为什么呢?这是因为流体的流速越快压强越小。

飞机也是如此,来看看飞机机翼的横截面图

飞机通过引擎产生推力提升速度,速度越快,产生的托举力越大,到达一定速度飞机就起飞掉不下来了。

直升飞机也是通过螺旋桨提供升力而不掉落下来的,原理如下图。


数码科技汇聚


先列一下提纲

一、翼型

二、动力

三、迎角

然后来一个小科普:伯努利原理

简单来说,这个原理是这样描述的:在流动的流体中,流速越大,压强越小。

比如说你往两片纸中间吹气。

纸片中间的气流速度高,压强小;

纸片外侧的气流速度低,压强大;

所以外侧的空气会迫使两张纸贴在一起。

这就是伯努利原理的直观表达。(看图一)

下面我们进入主题:为什么飞机不会掉下来

第一要有翼型,翼型是什么---就是机翼的横切面形状(看图二)

为什么要设计成这样呢,我们用最开始科普的伯努利原理可以讲起,当飞机在空气中飞行时空气流过上下表面的时间相等,而上表面需要流过的路程大于下表面时,通过路程速度与时间公式可以得到,上表面速度大于下表面速度,对照伯努利原理可得,上面的压强小于下面的压强,空气就把机翼抬了上去(看图三)

当机翼足够大,抬升的力大于飞机自身重力的时候飞机就离开了地面,这也是为什么飞机有大大的翅膀和有弧度的机翼的原因了。

第二要有动力,从第一个翼型的讲解可以知道空气必须流动起来才会有伯努利原理的现象,但是我们造飞机机翼越大自身重量也会加大,不利于飞机起飞,那么我们就要改变其中的变量,把空气流动速度提高,从而改变空气对于飞机的托举力,所以一个强劲的动力是飞机平稳飞行的保证,动力越大,能起飞的重量越大,对于翼型的要求越小,飞行的速度越快,相比飞机,火箭依靠强大的动力,在没有机翼的情况下也可以在大气层能飞行。

第三要有迎角,这个也是很多科普的时候容易忽视的一个问题,但也是至关重要的一点,先解释一下什么是迎角,也就是机翼迎着飞行方向与水平面之间的夹脚(看图四)

大家都觉得有了前面两点了飞机足够上天了,为什么还要讲这个微不足道的一个小夹角呢,大家先想一想放风筝,风筝虽然要有风(也就是相对空气流速)才能上天但是他没有我们讲到的第一点翼型呀!那么他为什么还可以平稳的飞在天上呢,当然是他有一个合适的迎角了(看图五)

所以对于飞机来说有一个合适的迎角十分重要,这不但可以节约机翼面积减少飞机自身重量,也可以对发动机的要求降低,减少飞行油耗,提高飞机的稳定性和续航能力

再来看一看迎角还有什么作用。

坐过飞机的人都知道,飞机在起飞和降落时一般都会保持一个高昂着头的姿势。

为什么会这样呢?为什么它不平着身子起降,甚至以撅着屁股的姿势起降呢?

因为大家都知道飞机刚刚起飞时才刚刚滑行速度不够,而要降落时发动机推力减小,飞机要减速,但是为了保证飞机的稳定就要做出这样的姿态来改变自身升力。

也就是说为了保证机翼相对于迎面而来的气流有一个合适的迎角。

按照上文的分析,机翼迫使一部分气流向下流动(下洗气流),那么这部分气流也会给予机翼一个向上的托举力。

这就是飞机起飞、降落阶段升力的来源。

牛顿第三定律在其中起到了决定性的作用,就这么简单。

那么,飞机飞上高空,转为平飞了呢?

首先,绝大多数飞机的机翼都会和机身轴线有一个很小的夹角,叫做安装角,其实起的就是迎角的作用。

也就是说,飞机在平飞时,机翼相对于气流方向还是有一个很小的迎角。

其次,在这个时候,翼型就起到了重要的作用啦。

综合之前所讲的,我们再来回顾一下,飞机飞在天上不会掉下来就是因为有三个因素,翼型、升力、迎角决定了飞机平稳的飞行








胖胖滴仙人球


人们在滑翔机的基础上经过不断的实践发明了带有动力装置可以操纵的飞机。飞机由机身、机翼、尾翼、动力装置和起落装置等组成, 起飞主要靠机翼和动力装置(主要是发动机)。飞机在动力装置提供的推力下在跑道上滑行, 准备起飞。空气流过机翼, 分成上下两股气流, 气流对机翼产生压力, 当作用于机翼下表面的压力大于上表面的压力时, 就产生了升力。飞机在跑道上跑得越快, 气流流动越快, 升力就越大。当升力足够大时, 飞机就会离开地面, 升入空中。

可见,飞机的动力装置(即发动机)是关键。如飞机发动机出现问题,对于飞机的安全会产生致命影响。目前,我们国家虽然能制造飞机发动机,但性能、稳定性、寿命都还有很大差距。在航空发动机方面国家已经投入大量资源,希望能在短时间内有大的提高。


闲散的狮子


飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。当飞机滑行时,机翼在空气中移动,从相对运动来看,等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样,在同样的时间内,机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程(曲线长于直线),也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流体力学(空气动力学,帕努利定理)的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的升力(负压力)。当飞机滑行到一定速度时,这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是,飞机就上了天而不会掉下来,换句话说如果飞机没有向前飞行的动力时,机翼就没有流动的空气,也就会因为没有升力而掉下来。


工匠理念


靠机翼来产生的升力的。机翼的升力只要是靠机翼上下两面的压力差产生的。这个压力差遵守伯努利定律,(关于这个定律的详细内容就参考其它资料吧),这个压力差的大小不仅取决于机翼的形状(这个形状是可以改变的,飞机在飞行时的升降主要靠改变这个形状来实现的),还与飞机相对于其所处的空气的速度有关。

(所以,飞机不是顺风好,而是逆风好,如果你有朋友乘坐飞机的话,就请祝他一路逆风!)这个速度主要靠引擎来产生的。但不能说是一定。客机的最低起飞速度是240KM/H。如果在天上关掉引擎时,正好有一股强气流来的话,那它在短时间内是不会往下掉的。

这时间的长短要看气流的速度和飞机的速度,还有此时飞机的姿态了。 但由于飞机自身对空气产生阻力,所以,不论气流怎么强,如果关掉引擎,最终还是会掉下来的!。


小伍奇谈


流速与压力成反比。

即空气流动得越快,空气的压力就越小,反之亦然。

我们可以做一个有名的简单实验:左右手各拿一张纸,保持一定距离放在嘴前,嘴在两纸前轻轻吹气,你会发现,两张纸不是被你吹开,而是被你吹拢。因为两纸间的空气流动了,压力变小了,而两纸的外侧一面的空气没有流动,压力相对增大了,纸便被空气往里“压”了。

我们来看飞机的机翼构造。

原来,飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。当飞机滑行时,机翼在空气中移动。

从相对运动来看,等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样,在同样的时间内,机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程(曲线长于直线),也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。

根据流动力学的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的浮力。当飞机滑行到一定速度时,这个浮力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是,飞机就上了天。


山城大叔的大叔


GXYL007
LV.172018-03-20
飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。当飞机滑行时,机翼在空气中移动,从相对运动来看,等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样,在同样的时间内,机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程(曲线长于直线),也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流体力学(空气动力学,帕努利定理)的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的升力(负压力)。当飞机滑行到一定速度时,这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是,飞机就上了天而不会掉下来,换句话说如果飞机没有向前飞行的动力时,机翼就没有流动的空气,也就会因为没有升力而掉下来。

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