直升飞机又是怎么飞起来的?飞机在空中飞行的原理是什么

伯努利原理?
你是否还在用高中学的伯努利原理“上下表面不同流速的压差产生升力”解释飞机为什么能飞起来?

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首先,几乎所有飞机在飞行中机翼都是带有角度的 。起飞时,更是需要机翼与相对气流形成夹角 。
当然,这里面依然可以存在着伯努利原理 。那么你能用只伯努利原理解释这些“奇葩”是靠什么飞起来的吗?
1.低速特技飞机多数采用上下表面对称的机翼
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2.客机机翼的下表面路径甚至更长
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3.战斗机可以完成镜像飞行
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4.你甚至解释不了薄薄的风筝怎么就能在几百年前飞了起来 。
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那么,不用伯努利原理的话,还能用什么来解释呢?
作用力与反作用力?!
还有一种主流观点就是牛顿第三定律,作用力与反作用力 。空气分子撞击有一定角度的机翼发生了偏转,随之而来的,对机翼也产生了一个反作用力使飞机上升 。
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【直升飞机又是怎么飞起来的?飞机在空中飞行的原理是什么】这一观点把空气当成了一个个独立的个体,而不是相互作用的流体,同时也无法解释在机翼背后的受力 。
 
然而,另一种观点则是遵守了流体的特性,将升力解释为气流偏转时产生的反作用力
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听起来是不是很像原来把手伸出车窗外感受ABCD的不安全行为?
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这一观点目前来看是相对靠谱的 。但科学家们还在寻找其它更为合理的解释 。我们作为普通人,姑且先了解到这一步吧 。
你是否觉得很诧异?
可能,小时候你的本能就告诉你,飞机就是靠着跟放风筝一样的反作用力,也就是风吹起来的 。但书本上却告诉所有人,要用一个当时陌生的“伯努利原理”来解释 。
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作为小飞,在学习飞行理论的第一天也同样被灌输了伯努利原理,对此大家也深信不疑 。
但现在看来,根深蒂固的知识并不一定是真理 。不然科学家可以通过计算就得出较为优异的飞机翼型,而不是如今制作不同的模型进行大量的风洞实验了 。
科学也还是在不断发展完善中的,生活中还是存在许多未解之谜 。
当然,“伯努利原理”的设计思路,在早期的航空器研发中还是起到了引导作用 。只不过,现在我们需要去寻找更加普世的原理 。
那么说到底,飞机为什么能飞起来?
"伯努利原理"看似依然充满活力,但是“大力出奇迹”似乎也是一个久经考验的法则[马思纯的微笑][马思纯的微笑] 。
大力出奇迹!
存在于大多数的对称翼面的直升机中,也存在垂直起降的战斗机中,更存在于毛子的"力大砖飞"中 。
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大众对飞机是比较好奇的,心中总会有许许多多的问号,飞机是怎么飞起来的?飞机是怎么操纵的?飞机的构成是怎样的?其实,飞机并不神秘,相信看完这些图,你就会秒懂一些飞机相关的知识!
大多数飞机由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置 。
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飞机的操纵面
机翼的主要功用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用 。在机翼上一般安装有副翼和襟翼 。操纵副翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机翼升力系数增大 。
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可不能说飞机是由钢铁造成的,钢铁只占很少一部分 。
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飞机的受力:
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升力的产生--气流流过的压力差产生了升力,飞行的根本!
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流速越快,压力越小 。
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机翼受力与迎角大小的关系:
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飞机运动的三轴简化,俯仰、滚转、偏航:
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滚转是副翼控制的 。
副翼是指安装在机翼翼梢后缘外侧的一小块可动的翼面 。为飞机的主操作舵面,飞行员操纵左右副翼差动偏转所产生的滚转力矩可以使飞机做横滚机动 。飞行员向左压驾驶盘,左边副翼上偏,右边副翼下偏,飞机向左滚转;反之,向右压驾驶盘右副翼上偏,左副翼下偏,飞机向右滚转 。
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俯仰运动靠升降舵控制 。
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偏航运动靠方向舵控制 。
飞机的垂直尾翼后缘有一片可以转动的翼片,称为方向舵 。方向舵绕垂直轴左右转动时,垂直尾翼就会受到向左、右方向的横向作用力,使飞机转弯 。
尾翼:主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,以及保证飞机能平稳地飞行 。
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实际的飞机舵面是这么动的:
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飞机的操纵驾驶舱操控装置一般为如下形式:控制杆——或者一个控制曲柄,固连在一根圆柱上,通过操纵副翼和升降舵控制飞机的滚转和俯仰 。方向舵踏板——控制飞机的偏航 。
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操纵飞机的基本方法
飞行员操纵驾驶盘(或驾驶杆)、脚蹬板,使升降舵、副翼和方向舵偏转,能使飞机向各个方向转动 。后拉驾驶盘,升降舵上偏,机头上仰;前推驾驶盘,则升降舵下偏,机头下俯 。向左压驾驶盘,左边副翼上偏,右边副翼下偏,飞机向左滚转;反之,向右压驾驶盘右副翼上偏,左副翼下偏,飞机向右滚转 。向前蹬左脚蹬板(即蹬左舵),方向舵左偏,机头向偏转;反之,向前蹬右脚蹬板(即蹬右舵),方向舵右偏,机头向右偏转 。
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航空发动机--飞机前进的动力提供涡轮风扇发动机,大型运输机的发动机 。涡扇气路两条,外边这条提供基本70-80%的推力,里边这条仅提供20-30%的推力 。
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现代高速飞机多数使用喷气式发动机,原理是将空气吸入,与燃油混合,点火,爆炸膨胀后的空气向后喷出,其反作用力则推动飞机向前 。
下图的发动机剖面图里,一个个压气风扇从进气口中吸入空气,并且一级一级的压缩空气,使空气更好的参与燃烧 。风扇后面橙红色的空腔是燃烧室,空气和油料的混和气体在这里被点燃,燃烧膨胀向后喷出,推动最后两个风扇旋转,最后排出发动机外 。而最后两个风扇和前面的压气风扇安装在同一条中轴上,因此会带动压气风扇继续吸入空气,从而完成了一个工作循环 。
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直升飞机又是怎么飞起来的?
直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、转动四大系统以及机载飞行设备等组成 。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动,也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动 。
中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图,为现代直升机的发明提供了启示,指出了正确的思维方向,它们被公认是直升机发展史的起点 。
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直升机前进和上升控制
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直升机的头上有个大螺旋桨,尾部也有一个小螺旋桨,小螺旋桨为了抵消大螺旋桨产生的反作用力 。直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,旋翼还能驱动直升机倾斜来改变方向 。
螺旋桨转速影响直升机的升力,直升机因此实现了垂直起飞及降落 。

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