飞机上的升力是如何产生的?
飞机的升力如何产生?
飞机升力的产生原理过程
然而,对于重于空气的航空器如飞机,又是靠什么力量飞上天空的呢?
相信大家小时候都玩过风筝或是竹蜻蜓,这两种小小的玩意构造十分简单,但却蕴含着深刻的飞行原理。飞机的机翼包括固定翼和旋翼两种,风筝的升空原理与滑翔机有一些类似,都是靠迎面气流吹动而产生向上的升力,但与固定翼的飞机有一定的差别;而旋翼机与竹蜻蜓却有着异曲同工之妙,都是靠旋翼旋转产生向上的升力。
机翼是怎样产生升力的呢?让我们先来做一个小小的试验:手持一张白纸的一端,由于重力的作用,白纸的另一端会自然垂下,现在我们将白纸拿到嘴前,沿着水平方向吹气,看看会发生什么样的情况。哈,白纸不但没有被吹开,垂下的一端反而飘了起来,这是什么原因呢?流体力学的基本原理告诉我们,流动慢的可空气压强较大,而流动快的空气压强较小,白纸上面的空气被吹动,流动较快,压强比白纸下面不动的空气小,因此将白纸托了起来。这一基本原理在足球运动中也得到了体现。大家可能都听说过足球比赛中的“香蕉球”,在发角球时,脚法好的队员可以使足球绕过球门框和守门员,直接飞入球门,由于足球的飞行路线是弯曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”。这股使足球偏转的神秘力量也来自于空气的压力差,由于足球在踢出后向前飞行的同时还绕自身的轴线旋转,因此在足球的两个侧面相对于空气的运动速度不同,所受到的空气的压力也不同,是空气的压力差蒙蔽了守门员。
对于固定翼的飞机,当它在空气中以一定的速度飞行时,根据相对运动的原理,机翼相对于空气的运动可以看作是机翼不动,而空气气流以一定的速度流过机翼。空气的流动在日常生活中是看不见的,但低速气流的流动却与水流有较大的相似性。日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高,换一句话说,就是大气施加与机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。
当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,因而气流速度一样,所产生的压力也一样,此时机翼不产生升力。但是当对称机翼以一定的倾斜角(称为攻角或迎角)在空气中运动时,就会出现与非对称机翼类似的流动现象,使得上下表面的压力不一致,从而也会产生升力。
1、升力的产生
机翼升力的产生
从空气流过机翼的流线谱可以看出:相对气流流过机翼时,分成上下两股,分别沿机翼上表面流过,而在机翼的后缘重新汇合向后流去。因机翼表面突起的影响,上表面流线密集,流管细,其气流流速快、压力小;而下表面流线较稀疏,流管粗, 其气流流速慢,压力较大。因此,产生了上下压力差。这个压力差就是空气动力(R), 它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。升力维持飞机在空中飞行。
机翼升力的着力点,即升力作用线与翼弦的交点叫压力中心。
2、机翼表面的压力分布
用向量法表示机翼压力分布
机翼表面上各点的压力大小,用箭头长短表示,凡是箭头方向朝外,表示比大气压力低的吸力(负压力);凡是箭头方向指向机翼表面的,表示比大气压力高的正压。从图可以看出,由于机翼上表面的压力所形成的升力在总升力中占60-80%,而下表面的压力所形成的升力,只占总升力的20-40%。所以不能认为:飞机被支托在空中,主要是空气从机翼下面冲击机翼的结果。
飞机的升力如何产生?
飞机产生升力的主要组成部分是
机翼是飞机上承受升力的主要部位,其形状和结构设计能够通过气动原理来产生升力。压差的产生可以通过以下两个主要原因:1.飞机上下表面的曲率差异:机翼的上表面比下表面更为曲率,这就造成了上表面的气流速度更快,压力更低,而下表面的气流速度更慢,压力更高。这种压力差异导致了升力的产生。2.挺翼效应...
升力是怎样产生的?
机翼上表面比较凸出,流管较细,说明流速加快,压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大。于是机翼上、下表面出现了压力差,垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力,从而翱翔在蓝天上了。
飞机机翼产生升力的原理
空气的流动性能会发生变化,这会影响到机翼上下表面的压力差和升力的大小。综上所述,飞机机翼产生升力的原理是通过改变机翼的形状和角度,利用空气流动的特性(如伯努利定理、攻角和马赫数等),使空气在机翼上下表面产生不同的压力差,从而形成向上的升力。这种升力可以使飞机克服重力,实现在空中的飞行。
飞机升力产生的原因是什么?
早期陆上飞机起落装置比较简单,只有三个起落架,而且在空中不能收起,飞行阻力大。现代的陆上飞机起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分,且起落架在起飞后即可收起,以减少飞行阻力。改善起落性能的装置主要有起飞加速器、机轮刹车、减速伞等。水上飞机的起落架由浮筒代替机轮。以上内容参考...
飞机能起飞的原理是什么?它是如何获得的升力?
飞机的起飞原理是空气升力,由于飞机机翼的结构特殊,切割空气的时候会产生升力,从而起飞。一、飞机起飞的原理:飞机的机翼上下两边并不是水平的,一般的飞机都是前端圆顿后方尖锐,飞机的机翼上表面会隆起,像浪涌一样,下表面一般是水平的。当飞机加速的时候,机翼切割空气,在机翼的上下方形成了不同的...
飞机机翼表面升力产生的原因
根据气流的连续性原理和伯努利定理可以得知,机翼上方的压强比机翼下方的压强小,也就是说,机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大,这个压力差就是机翼产生的升力。图2-气流从机翼上下方流过的情况 飞机机翼地翼剖面又叫做翼型,一般翼型的前端圆钝、后端尖锐,上表面拱起、下表面较平...
飞机上的升力是如何产生的?
然而,对于重于空气的航空器如飞机,又是靠什么力量飞上天空的呢?相信大家小时候都玩过风筝或是竹蜻蜓,这两种小小的玩意构造十分简单,但却蕴含着深刻的飞行原理。飞机的机翼包括固定翼和旋翼两种,风筝的升空原理与滑翔机有一些类似,都是靠迎面气流吹动而产生向上的升力,但与固定翼的飞机有一定的...
飞机上升的力是怎么产生的?
直升机上升的原理稍微复杂一些。因为它虽然利用了举力但是和流线型的机翼产生的举力是不同的。直升机的旋转机翼上部和下部是一样的。那么是如何产生举力的呢?直升机改变旋转机翼的角度就产生了举力。这可以坐在车上体会到。汽车行驶时把旁边的车窗放下后把手略微伸出窗外。如果把水平伸开的手稍微向前倾斜...
飞机机翼如何利用伯努利原理产生升力?
飞机是一种由发动机驱动的重于空气的航空器,通过机身上的固定机翼产生升力,从而在大气层中飞行。按其用途,飞机大致可以分为军用机和民用机两类。民用机包括各种用途广泛,如乘客运输的客机、货物运输的货机,以及农业、运动、医疗救援和科研试验等多种用途的飞机。大部分飞机由六个基本组件构成:机翼、...
飞机的机翼是怎样产生升力
飞机的升力.分析:飞机机翼截面图:上凸下平;原理:在流体中,流速越大的位置,压强越小.解答:解:因为飞机机翼截面形状是:上方凸起、下方较平;所以,飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼;气流被机翼分成上下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼...
宁扶恩诺: 飞机机翼上面是凸起的,而下面是平的,这样在飞机滑跑过程中,空气在机翼上下面得流动速度是不一样的,因而产生一个压力差,而且下面压力要高于上方,无形中产生一个向上的推力,即升力
宁明县19139456203: 简要解释飞机的升力是怎么产生的 - ?
宁扶恩诺: 升力来源于机翼上下表面气流的速度差导致的气压差. 但机翼上下表面速度差的成因解释较为复杂,通常科普用的等时间论和流体连续性理论均不能完整解释速度差的成因.航空界常用二维机翼理论,主要依靠库塔条件、绕翼环量、库塔-茹可...
宁明县19139456203: 简述飞机升力产生原因 - ?
宁扶恩诺:[答案] 关于流体流速与压强的关系. 主要是机翼产生的,机翼的翼形上表面弧形的,使得上表面的空气流得快一些,下表面平的,流速慢.流速越快压强越小,压强差转变为压力差,把飞机推上了蓝天.(好高啊.)
宁明县19139456203: 飞机的升力是怎样能产生的 - ?
宁扶恩诺: 气流经过机翼表面时, 在其上下表面产生压力差, 从而获得升力...!
宁明县19139456203: 飞机的升力是怎样能产生的? - ?
宁扶恩诺:[答案] 1、升力的产生机翼升力的产生从空气流过机翼的流线谱可以看出:相对气流流过机翼时,分成上下两股,分别沿机翼上表面流过,而在机翼的后缘重新汇合向后流去.因机翼表面突起的影响,上表面流线密集,流管细,其气流流速快、...
宁明县19139456203: 机翼的升力是如何产生的 - ?
宁扶恩诺:[答案] 当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,因而气流速度一样,所产生的压力也一样,此时机翼不产生升力.但是当对称机翼以一定的倾斜角(称为攻角或迎角)在空气中运动时,就会出现与非对称机翼类...
宁明县19139456203: 飞机获得升力的原理?! - ?
宁扶恩诺: 原发布者:理解加以信任311341班孙明前——飞机升力产生原理的解释飞机自身的重力、风的阻力、升力的合力,又叫总空气动力,使得飞机能够起飞.升力由伯努利方程可知,流体的压强与流速成反比.飞机机翼上边隆起,下面是平面,由...
宁明县19139456203: 飞机是怎么飞起来的具体的飞机是靠什么产生升力的,其 - ?
宁扶恩诺: 飞机是靠机翼的上下气压差来提供升力的,因为只要飞机向前运动(无论是在跑道上滑行还是在空中飞行),机翼下方的气压机会大于机翼上方的气压.如果你学过流体力学就会明白,伯努利方程就是飞机飞行的原理,而机翼就是根据这个原理设计的 发动机的作用是给飞机提供向前的动力,也就是前面说的使飞机向前运动,但不是向上的动力. 飞机不是直接靠发动机推力升起来的 而且,发动机之所以可以产生推力,主要是因为发动机向后高速喷出的燃气给了发动机(也就是飞机)反冲力,就是动量守恒原理,这个高中物理就有讲述的.空气对飞机的反作用力是很小很小的.
宁明县19139456203: 飞机飞行时得到的向上的升力是怎么形成的 - ?
宁扶恩诺:[答案] 机翼的形状是上凸下平.使得机翼上下空气流速不一样.造成了压力差.使飞机获得一个向上的力.
宁明县19139456203: 简单解释飞机的升力是怎样产生的 - ?
宁扶恩诺: 飞机机翼上部分表面是弧形,下部分表面是平的,起飞中,气流经过及以上面流速大,压强小,经过下面时候流速相对慢,压强大,飞机正是利用这种气流速度不一样产生的压强差产生升力.