飛機靠什麼原理那麼重都可以在空中飛行?
飛機(固定翼)能飛起來的最基本原理就是流體力學中的「伯努利定理」,什麼是伯努利定理呢?簡單來說就是:流體的流速越快,其產生的壓力就越小!而飛機的機翼是其能飛的主要承重結構,空氣也是流體的一種,當機翼在空氣中滑動時,由於上下面產生氣壓差,氣流就產生一個向上的托舉力,主要原理看下圖:
從圖中我們可以看到,機翼上下兩面的弧度是不一樣的,造成的結果就是:在相同的時間內,空氣流過機翼上部的路徑是大於機翼的底部的(圖中紅色箭頭表示流動的空氣),即機翼上部的空氣流速大於機翼底部,所以,上部氣流對機翼產生的壓力(方向向下)就會小於底部氣流對機翼產生的壓力(方向向上),圖中藍色的箭頭表示壓力的大小和方向,因此,機翼就會獲得一個向上的升力,從而托舉著整個飛機飛起來!
至於飛機的發動機,僅僅是給飛機一個水平方向的推力,因為當飛機在水平方向運動時,機翼才會在空氣中滑動 ,然後利用氣流在機翼上下兩面的流速不同而產生的氣壓差來給機翼一個垂直向上的托舉力,發動機是沒有帶給飛機垂直向上的升力的!至於機翼的話,雖然對於飛機的體型來說,好像很薄很脆,但是其設計可沒有那麼簡單,機翼的主要承重結構其實是機翼翼盒,而翼盒裡面的各種結構部件(縱牆、翼梁、翼肋、桁條等)都擁有著最合理的布局,使得各種載荷能在機翼上得到最合理的分布!
題主所問的應該是固定翼飛機的飛行原理,對於旋翼飛機(直升機那種)其原理比較容易理解,這裡就不做解釋了。
固定翼飛機的機翼是固定的,雖然有兩個大翅膀,但並不能像鳥類那樣扇動。但卻能飛上天,著實有點不可思議。飛機能在天上飛,其水平方向上前進的動力來自於發動機產生的推力,這一點容易理解。但是在垂直方向上,那個抵抗飛機自身重力的力來自於哪裡呢?其實我們仔細觀察飛機的翅膀就會發現問題的關鍵。
注意到了沒?機翼的上、下表面形狀是不一樣的。上表面是個弧面,而下表面接近平面。這樣,在飛機向前飛行過程中,空氣氣流在流經機翼上下表面時所走的路程就不一樣。上表面氣流所走的路程要長一些,所以氣流流速就比下表面快。
在物理學中,有個著名的伯努力定律,簡單概括就是流速快的地方,壓強小。於是飛機機翼的上表面氣體壓強小,下表面氣體壓強大。上、下表面之間就有了壓力差,而這個壓力差為飛機提供了向上的托舉力,以抵抗飛機自身的重力。
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有這麼一句話,「只要發動機給力,板磚都能飛上天」如果發動機的推力足夠大,理論上沒有機翼也能飛。就比如說火箭,它沒機翼但卻能垂直發射升空。而飛機之所以能飛,除了有強大的發動機,還要藉助大氣。引擎提主要供前進的動力,而氣流流過機翼產生升力。
題主可能會覺得空氣輕飄飄的,怎麼能提供那麼大的升力。如果好奇機翼的升力是如何產生的,網上有大量的資料可查閱。所以這裡就不再講什伯努利原理了,主要解釋為什麼空氣(流體)能產生的數十噸甚至更大的升力。
我們類比一下水,因為水流也是一種常見的流體。當我們用手在水中划動的時候,能夠明顯感受到阻力,並且划動地速度越快,阻力越大。這一點其實對空氣是一樣的,氣流的力量不容小覷。一旦有了極高的相對速度,氣流、氣壓差,它們的力量也是驚人的,想想颶風、颱風、龍捲風就可以知道。回到問題上來,一般民航飛機的起飛速度可是在200~300公里每小時啊。
想像一下200~300公里每小時的風吹在身上會是多大的力。算了還是不想了,太冷。
飛機能飛行靠的是噴射反衝動力。直升機靠螺旋槳與空氣相互作用產生動力飛行。
固定翼飛機產生升力是由貝努力定律給出,即機翼上表面是鼓的,對機翼上表面空氣中的流線壓縮(擾動),上表面氣壓減小;而機翼下表面是平的,對空氣中的流線不怎麼擾動,即機翼下表面氣壓不怎麼變化。這樣機翼上下表面將有一個向上的氣壓差,從而對飛機有一個升力。
目前有更深刻的、我的理論解釋。物質都可說是在時空中形成了某個完備、自洽、守恆的拓撲。物質運動可以廣義地認為是體系拓撲空間變形。目前人類所利用的發動機都是通過動能產生體系的拓撲形變引起的。比如噴氣發動機原理,是通過飛機與周圍空氣組成的時空拓形變而產生運動,是通過飛機與其周圍空氣形成了一個完備、自洽、守恆拓撲不斷向前和向上形變,而且這個形變是體系近似守恆引起的。汽油等發動機也是汽車與地面形成的拓撲體系不斷「形變」產生的近似守恆運動。
也就是說,只要我們能想辦法使各種時空拓撲形變,定向形變,像蠕蟲一樣定向形變,我們就會形成各種發動機。
目前有引力時空拓撲發動機、光和電磁時空拓撲發動機、量子時空拓撲(幾率時空拓撲)發動機。以此種思想構建的發動機確實近似二類永動機。即將發動機做為大規模能量存儲器,既能形成運動、動力,又能將能量儲存起來。
飛機靠的是速度,如果速度慢,飛機就飛不起來,除非那種發動機向下吹氣的垂直起降戰鬥機。
為什麼飛機越大,需要的跑道越長呢?因為越大的飛機就需要越大的速度,而要速度大,就需要跑道長。
那為什麼飛機起飛需要速度呢?其實這個速度是為空氣準備的,我們把空氣當做靜止的,飛機速度就很快,如果我們把飛機當做靜止的,空氣流動速度就非常快,就像我們坐火車樹飛速的向後移動一樣。
所以空氣快速的從飛機翅膀上下方通過,而飛機翅膀設計的形狀導致,翅膀上面的空氣流動速度快,翅膀下面的空氣流動速度慢。所以同時間,翅膀下面的空氣多、氣壓大,於是這個氣壓大就把飛機給抬起來了。
所以飛機要逆風起飛,因為這樣等於風速就更快了。
這要從如何保持起飛(升力來源)、機頭的俯仰、轉向幾個方面來分析。
1、機翼的結構決定了升力來源機翼是上面是弧面,底是是平面的結構,這樣的話,氣流流過時,上面的氣流很快,氣壓就會代,而底部氣流慢,氣壓高。這種氣壓差產生了了上升力。
這樣,發動機產生了推力使飛行前行,進而在機翼的氣流使飛機產生足夠升力,當飛機達到一定速度後,足夠的升力就會讓飛機升起。飛機在飛行過程中,通過控制在機翼和尾翼上的副翼或控制舵來保持飛機航向和飛機的穩定。
流體連續性定理和伯努利定理。流體連續流過一個切面時,流過切面面積大的地方流速減慢,壓力增大,流體流過切面面積小的地方,流體流速加快,壓力減小。
飛機在空中飛行,空中的流體就是空氣流,空氣流通過飛機機翼前切面流向機翼後面分為機翼上表面流體和機翼下表面流體,流體從機翼前切面流到後面,空氣流先分開從機翼切面上表面流過去和機翼切面下表面流過去,然後在合為一體,就在這個過程中,空氣流連續性的從機翼切面的上下表面流過去,空氣流連續流過機翼上表面,機翼上表面比較凸出,面積減小,流速加快,壓力減小;同時空氣流連續性流過機翼前切面下表面,機翼下表面空氣流受阻擋流體面積增大,流體流速減慢,壓力增大,就這樣空氣流連續性流過機翼前切面上下表面的過程中,機翼上表面壓力減小,機翼下表面壓力增大,空氣流流過機翼切面的前後過程中就產生了一個向上的壓強差,給飛機一個向上的升力,流體流速不斷的加快,飛機向上的升力就不斷的增大,超過飛機自身的重力之後,飛機就慢慢的從地面飛到天空中了。
飛機在空中飛行,是靠升力把飛機托起的:升力就是向上的力,在機翼的上下表面產生了壓強差。飛機的升力來自於仰角,機翼弧形產生向下的壓力和前進阻力,也就是動力學中的牛頓第三定律,俗稱相互作用力;
這樣的作用力(升力),把飛機托起前行;直升飛機雖是旋槳葉,但旋槳葉的形狀與非直升飛機的機翼類似,在高速旋轉時產生升力,把飛機拎起來的……當然,升力的大小與飛機的速度有關,一般說:速度越大升力越大,但速度、阻力與升力之間總是採取最佳點,這就是各種飛機性能的產生;
謝謝邀請,飛機機翼上方是彎曲的弧形,下方是直線。飛機在發動機的作用下在空氣中高速運動的時候,同等的時間下空氣通過機翼的上、下方時,上方由於是弧形,長度長於下方,速度便高於機翼下方,根據物理原理,氣流速度越快,空氣壓力越小,這樣,就有了機翼下方與上方的空氣壓力差,形成所謂「托力」,拖住沉重的飛機在天空中飛行
要弄清這個原理,必須明確1,空氣阻力,2物體重力即地球的引力,3,浮力,所認這原理就很明白了!飛機鑼旋漿高速旋轉產生強大的氣流,產生很大的浮力,隨著轉速加快。上什的浮力增大,同時克服空氣的阻力,和飛機向下的重力!由於強大的氣流向機身後流出!由於反衝作用飛機就很快向前飛行了!這是我的理解!不妥請指正!
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