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飛機的飛行原理升力原理:飛機是比空氣重的飛行器,因此需要消耗自身動力來獲得升力。而升力的來源是飛行中空氣對機翼的作用。
在下面這幅圖里,有一個機翼的剖面示意圖。機翼的上表面是彎曲的,下表面是平坦的,因此在機翼與空氣相對運動時,流過上表面的空氣在同一時間(T)內(nèi)走過的路程(S1)比流過下表面的空氣的路程(S2)遠,所以在上表面的空氣的相對速度比下表面的空氣快(V1=S1/T>V2=S2/T1)。根據(jù)伯奴利定理——“流體對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對速度成反比?!保虼松媳砻娴目諝馐┘咏o機翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上,這就產(chǎn)生了升力。動力原理:渦輪噴氣發(fā)動機;渦輪風扇發(fā)動機;沖壓噴氣發(fā)動機;渦輪軸發(fā)動機從機翼的原理,我們也就可以理解螺旋槳的工作原理。螺旋槳就好像一個豎放的機翼,凸起面向前,平滑面向后。旋轉(zhuǎn)時壓力的合力向前,推動螺旋槳向前,從而帶動飛機向前。當然螺旋槳并不是簡單的凸起平滑,而有著復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)。老式螺旋槳是固定的外形,而后期設(shè)計則采用了可以改變的相對角度等設(shè)計,改善螺旋槳性能。
飛行需要動力,使飛機前進,更重要的是使飛機獲得升力。早期飛機通常使用活塞發(fā)動機作為動力,又以四沖程活塞發(fā)動機為主。這類發(fā)動機的原理如圖,主要為吸入空氣,與燃油混合后點燃膨脹,驅(qū)動活塞往復(fù)運動,再轉(zhuǎn)化為驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)輸出:單單一個活塞發(fā)動機發(fā)出的功率非常有限,因此人們將多個活塞發(fā)動機并聯(lián)在一起,組成星型或V型活塞發(fā)動機。下圖為典型的星型活塞發(fā)動機。 沖壓噴氣發(fā)動機此類發(fā)動機沒有風扇等器件,完全靠高速飛行時產(chǎn)生的沖壓效應(yīng)壓縮吸入的空氣,點火、燃燒、后噴等原理。因此其優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單、體積小、推
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