(四)升力的原理
升力的科学原理揭示: 飞行的翅膀中蕴藏着流体力学的魔力。首先,我们需要澄清伯努利定律的误区和科恩达效应的作用。飞机的飞行并非单纯依赖速度,而是通过巧妙设计机翼,利用流速差和压强差来对抗重力。固定翼飞机的机翼设计并非简单的“同时到达”或“收缩通道”,而是通过引导气流的弯曲流动,形成上表面的大面积低压区,下表面相对较低,这种压差是升力的源泉。
伯努利定律的微妙之处: 它揭示了流速与压强的关系,但升力的生成并非简单的因果关系。实际上,机翼上表面的低压区促使气流加速,形成向心力,即压差力,使得空气流速增加。科恩达效应在这里扮演了基础角色,气流的弯曲而非收缩是造成低压的关键。
机翼设计的智慧: 无论是对称还是非对称翼型,升力的产生都依赖于迎角和气流离开角度。对称翼型需适当倾斜,而非对称翼型则追求升阻比的优化,以达到最佳性能。
科学方法的验证: 专业理论如库塔-茹科夫斯基定理,强调环量对升力的重要性,但这些复杂概念更适合于深入研究,而非通俗科普。
粘性与升力的秘密: 空气的粘性对升力不可或缺,库塔条件显示在气流形成科恩达效应后,粘性的作用减弱。而在定常流动中,粘性的影响逐渐减小,但其在升力生成中的基础作用不容忽视。
超音速飞行的挑战: 低速升力理论在超音速飞行中需面对激波和特殊翼型的考量,例如菱形机翼的设计就至关重要。
大气环境的影响: 对于航模和小无人机,轻巧的身躯使得大气压差对飞行影响微乎其微。而大型民航机和星际探索器则需通过高速或大翼展来克服大气阻力。
飞行的多样性: 从排水飞行器到轻物“漂浮”,不同的飞行方式各有其原理,如空气阻力与重量的平衡。
物理学与文学的碰撞: 刘慈欣在《微纪元》中的描述,尽管富有想象力,但关于空气阻力的描述并不严谨。机翼升力的科学解释远非“无法自由跳动”那么简单,它涉及到复杂的物理原理和工程设计。
通过深入理解这些原理,我们对飞行的奇迹有了更深的认识。科学与艺术的结合,让我们在惊叹之余,也能领略到背后的科学魅力。作者王洪伟,如需引用,请联系获取许可。
简述固定翼无人机升力产生的原理?漩涡怎么产生的?
固定机翼产生升力依靠伯努利源理,即压强项、速度顶和液体高度压强项之和为一个常数。机翼形状通常为上凸下平,这样机翼上方流速大而压强小,下方流速小而压强大,压力差就产生了升力。球类运动中的上旋和下旋球也遵从伯努利原理而产生运动轨迹上升和下沉的效果。对旋翼无人机来说,推力可依靠倾斜旋翼而...
飞机获得升力的原理?!
飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生的升力很小,一般不考虑。从上图我们可以看到:空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。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...
螺旋桨飞机升力原理
螺旋桨飞机升力的产生原理主要是基于流体力学的原理,通过利用气流的压力差异来产生作用力。具体来说,当螺旋桨旋转时,叶片在空气中产生气流,这个气流分为上表面流和下表面流。根据伯努利定律,气流速度越大,气流压力越低,因此上表面流的速度较快,压力较低;而下表面流的速度较慢,压力较高。这就形成...
机翼是如何产生升力的
机翼产生升力的原理如下:机翼上下表面气流的速度差导致的气压差。因为机翼的上表面是弧形的,使得上表面的气流速度快。下表面平的,气流速度慢。根据伯努利推论:等高流动时,流速大,压强就小。所以机翼下方气体压强大上方气体压强小,产生气压差,进而产生升力。机翼升力:因为空气的流动性,20--70公里...
飞机产生升力的原理?
飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生的升力很小,一般不考虑。从上图我们可以看到:空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。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...
机翼升力原理
机翼升力原理是机翼上下表面气流的速度差导致的气压差。飞机在空中飞行,机翼的下表面向下挤压空气,而且机翼的上表面则向下“拉拽”空气,而且效果更大。总而言之,机翼的上下表面都在努力地做一件事情,那就是对空气施加一个向下的力。在这个过程中,被机翼“横加压迫”的空气自然也不肯善罢甘休,...
飞机是怎么升空的,原理是什么?
楼主,你好! 主要是由机翼和机身产生的升力将飞机“托”到空中,发动机的推力使飞机往前飞。 升力的原理: 机翼是设计为适合飞行的具有固定“翼型”的。从机翼前缘到后缘,机翼的上表面呈突起状,下表面较为平坦。 气流流过机翼时,被机翼分成上下两股,而在机翼的后缘重新汇合向后流去。因机翼上表面...
直升机的升力原理
四、直升机与普通飞机区别及飞行简单原理 :1、直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。2、直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式...
如何用流体力学知识解释飞机产生升力的原因
首先,飞机的升空是靠的空气动力,它和气球飞艇靠空气浮力升空不同。气球和飞艇是由于比重比空气小,受到空气向上的浮力升起来的。由于飞机的比重比空气大很多,静止的飞机是不能升空的,只有当它动起来而且达到一定的速度才能飞离地面;就是直升飞机,也靠的是空气动力,也需要它顶上的旋翼旋转到一定...
结合连续性定理及伯努力定理,分析升力产生的原理。要求500字。急急急...
伯努利推导出了伯努利方程(我们自己也可以推导出来),这个方程表明流体压强与流速成反比。飞机机翼上边隆起,下面是平面,由连续性定理,在相同的时间内上表面的空气要经过弧形的机翼面,下面空气经过平的机翼面,所以上表面空气流速快。流速快则压强小,所以下表面压强大于上表面压强。这个压强差产生了升力...
关刷福路: 课本上:利用机翼上表面向上突起,让气流速度变大来减小上表面的压强的.下表面做成平直的即可.此时下表面的气体压强大于上表面的气体压强,这个压强差是向上的,提供了向上的升力.
台安县13075555461: 飞机的升力是如何产生的? - ?
关刷福路: 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
台安县13075555461: 物理学升力原理 - ?
关刷福路: 以固定翼飞机机翼为例,机翼上下表面空气流速不同,下表面流速较慢,上表面流速较快,由此产生升力. 直升机:上边那个大风扇把上方空气排向下方,算反作用力吧. 气球:这个升力原理和水的浮力差不多啦.
台安县13075555461: 飞机的升力原理?
关刷福路: 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,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼上下表面产生了压强差,这就产生了向上的升力. 故答: 机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力. 有疑问可以追问哦、、
台安县13075555461: 飞机获得升力的原理?! - ?
关刷福路: 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...
台安县13075555461: 直升机的升力如何产生 - ?
关刷福路: 首先,直升机升力一般是靠旋翼产生的,不叫螺旋桨. 其次,直升机的升力产生机理很复杂,简单的说可以用牛顿第二第三定律来解释,既气流有加速产生,因此气流有反作用力,所以有升力;复杂的解释要看书,比如涡流理论,滑流理论等等,不在这详细说明了.我用简单的解释已经说了升力产生的原理,所以回答你的问题就是下洗气流是升力的主力,伯努力其次.我是维护直升机的.
台安县13075555461: 飞机是什么原理飞上天的 - ?
关刷福路: 飞机的升力,主要是由机翼与空气之间的相对运动而产生的 飞机的机翼的翼型是流线型的,上表面弯曲大,小表面弯曲小或直线 根据伯努利定律,机翼下的静压力大,机翼上部会产生低压区域,因而会把机翼吸引向上.
台安县13075555461: 飞机的升力是如何产生的??
关刷福路: 飞机是比空气重的飞行器,因此需要消耗自身动力来获得升力.而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用. 机翼的上表面是弯曲的,下表面是平坦的,因此在机翼与空气相对运动时,流过上表面的空气在同一时间(T)内走过的路程(S1)比流...
台安县13075555461: 浮力与升力的知识点?
关刷福路: 两者区别: 浮力是物体受到液体或气体对其向上与向下的压力差产生的.根据阿基米德原理:浸在液体或气体中的物体要受到液体或气体对它竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体或气体的重力. 流体的伯努利定理在管道中以稳定速度流...
台安县13075555461: 飞机是如何产生升力的 - ?
关刷福路: 任何航空器都必须产生大于自身重力的升力才能升空飞行,这是航空器飞行的基本原理.航空器可分为轻于空气的航空器和重于空气的航空器两大类,轻于空气的航空器如气球、飞艇等,其主要部分是一个大大的气囊,中间充以比空气密度小的...