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飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理

2023-1-4 07:29| 發布者: lzzoob 1375 5

摘要: 汽車行駛在路上,靠的是地面摩擦力前進;輪船航行在海上,靠的是海水的浮力。你想過嗎,飛機在虛無縹緲的空氣中,它到底是怎么飛起來的?又是如何轉彎的呢?且等小編來說說,飛機飛行的那些事……01說說飛機本身的“ ...
汽車行駛在路上,靠的是地面摩擦力前進;輪船航行在海上,靠的是海水的浮力。你想過嗎,飛機在虛無縹緲的空氣中,它到底是怎么飛起來的?又是如何轉彎的呢?且等小編來說說,飛機飛行的那些事……

01

說說飛機本身的“硬核”


首先,飛機的起飛離不開其重要的組成部分。大多數飛機由五個主要部分組成:機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-7654


機翼:主要功用是為飛機提供升力,以支持飛機在空中飛行,也起一定的穩定和操縱作用。

機身:主要功用是裝載乘員、旅客、貨物及各種設備,可將其它部件如尾翼、機翼及發動機等連接成整體。

尾翼:包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾),尾翼主要功用是用來操縱飛機俯仰和偏轉,以保證飛機能平穩地飛行。

起落裝置:飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是在起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。

動力裝置:主要用來產生拉力和推力,促使飛機前進。

02

飛機是如何起飛的?


對于客機來說,飛機的起飛過程其實是一個升力不斷增加的過程,飛機在跑道上不斷地加速,從而達到機輪可以離地的速度時,可以使得由于氣流作用產生的升力大于飛機本身的重力時,飛機實現了滑跑到離地的過程,整個過程就是飛機的起飛,具體怎么操作的,我們接著往下看。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-1279


飛機機翼的翼剖面又叫做翼型,一般翼型的前端圓鈍、后端尖銳,上表面拱起、下表面較平,呈魚側形。前端點叫做前緣,后端點叫做后緣,兩點之間的連線叫做翼弦。當氣流迎面流過機翼時,由于機翼上表面拱起,使上方的那股氣流的通道變窄。根據氣流的連續性原理和伯努利定理可以得知,機翼上方的壓強比機翼下方的壓強小,也就是說,機翼下表面受到向上的壓力比機翼上表面受到向下的壓力要大,這個壓力差就是機翼產生的升力。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-7618


起飛時,伴隨著發動機帶來的推力,給于飛機一個很快向前運動的速度,使空氣與飛機產生相對運動,空氣流經機翼,由于機翼的流線體設計,造成上下表面產生壓力差,從而產生向上的升力,使其與飛機自身重力平衡,并且爬升,當然在起飛的時候,飛行員會有一個拉桿的動作,用來控制位于飛機尾部的水平升降舵。用簡單的話來說,就是增加飛機抬頭的姿態,是飛機能在較短的距離里離開地面。

這里飛機起飛時的速度因素尤為重要。飛機起飛速度不是一個固定值,而是一個范圍。受地面溫濕度、海拔高度及跑道長度的影響,速度越快,單位時間內飛機切開空氣的面積越大,同時,產生向上升力越大。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-1230

03

飛機在空中是如何轉彎的?


開車的時候,我們只要轉動方向盤就可以控制汽車左轉或者右轉。那么飛機怎么轉彎呢?是轉動操控桿,飛機就左右轉彎了么?

先來認識下飛機機身上的主要幾個重要組成部分:

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-4238

  • 升降舵:掌握飛機上升和下降的控制權

先看升降舵的操縱,飛機在飛行時,如果要下降,駕駛員就會壓操縱桿,使得飛機的飛機的升降舵向下偏轉。這樣做的作用是什么呢?升降舵向下,增加了操縱面的彎度,上表面氣流歪曲更大,使上、下表面的壓力差增大,所以增加了升力。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-8534


當升降舵下偏時,水平尾翼產生正升力,產生飛機的低頭力矩。飛機低頭,升力減小,開始下降;飛機抬頭,升力增大,開始上升。所以,升降舵的作用是操縱飛機上下運動。
  • 方向舵:操縱飛機左右轉向

飛機在空中的偏轉,通過操縱垂直尾翼上的方向舵可以做到。同樣很好理解,當操縱桿往左,方向舵左偏,垂尾有正側向力,產生飛機向左的偏航力矩,飛機向左轉彎;如果方向舵右偏,垂尾的側向力,使飛機向右轉彎。方向舵操縱了飛機的左右偏轉。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-831


小伙伴們最常遇見的是飛機下降前在機場附近的“盤旋”,即圍繞著一個中心做偏身子的轉向,盤旋在飛行術語中叫做“滾轉”。

  • 副翼:操縱飛機的滾轉

當飛機駕駛員操縱右副翼下偏,左副翼上偏,右機翼的升力增加,左機翼的升力減小,產生飛機向左的滾轉力矩,飛機向左滾轉。如果右副翼上偏,左副翼下偏,右機翼的升力減小,左機翼的升力增加,飛機向右滾轉。所以,副翼操縱飛機的左右滾轉運動。

飛機是怎樣飛起來的?圖解飛行原理-6152


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