飛機豎直向上飛時是什麼樣的受力情況和原理

2022-05-09 21:14:29 字數 6089 閱讀 3442

1樓:匿名使用者

直升飛機:螺旋槳快速轉動,使空氣隨之流動,螺旋槳上方空氣向下流動,上方空氣比下方稀薄,即存在壓強差,飛機向上的力大於向下的力和重力,飛機上升。

機翼型飛機:升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。

機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這裡我們就引用到了上述兩個定理。

於是機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。

你說的戰鬥機豎直上升就是向下噴高速的氣體,把作用力使飛機上升。

2樓:匿名使用者

有向下的重力和空氣對其的阻力,還有向上的動力。另外,不知道是什麼飛機,噴氣式的是噴出的氣體向下的力的反作用力提供動力,***是機翼轉動向下的力的反作用力提供動力。 戰鬥機豎直狀態時主要是靠噴氣,其他的基本可以忽略

3樓:塗金煖

我想了下 這個問題還是比較複雜的 豎直向下方向有重力發動機的推力不可能是豎直向下的 應該和豎直方向有一定的夾角,夾角多少應該根據飛機的速度情況而定

至於空氣作用力 有水平方向上對機翼的作用力 還有數值方向上的空氣阻力

就是啊 噴氣式戰鬥機就是靠 噴氣獲得反作用力的如果豎直上升,就像我上面分析的,噴氣方向不是方向不是豎直向下的,不過很多飛機是有鴨翼的,所以也可以靠控制鴨翼方向來控制「升力」方向。

飛機靠什麼原理飛起來的?

4樓:縱橫豎屏

原理

在真實且可產生升力的機翼中,氣流總是在後緣處交匯,否則在機翼後緣將會產生一個氣流速度為無窮大的點。

這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產生升力。在理想氣體中或機翼剛開始運動的時候,這一條件並不滿足,粘性邊界層沒有形成。

通常翼型(機翼橫截面)都是上方距離比下方長,剛開始在沒有環流的情況下上下表面氣流流速相同,導致下方氣流到達後緣點時上方氣流還沒到後緣,後駐點位於翼型上方某點,下方氣流就必定要繞過尖後緣與上方氣流匯合。

由於流體黏性(即康達效應),下方氣流繞過後緣時會形成一個低壓旋渦,導致後緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個旋渦就會被來流衝跑,這個渦就叫做起動渦。

根據海姆霍茲旋渦守恆定律,對於理想不可壓縮流體在有勢力的作用下翼型周圍也會存在一個與起動渦強度相等方向相反的渦,叫做環流,或是繞翼環量。

環流是從機翼上表面前緣流向下表面前緣的,所以環流加上來流就導致後駐點最終後移到機翼後緣,從而滿足庫塔條件。

由滿足庫塔條件所產生的繞翼環量導致了機翼上表面氣流向後加速,由伯努利定理可推匯出壓力差並計算出升力,這一環量最終產生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計算:l(升力)=ρvγ(氣體密度×流速×環量值)這一方程同樣可以計算馬格努斯效應的氣動力。

根據伯努利定理——「流體速度越快,其靜壓值越小(靜壓就是流體流動時垂直於流體運動方向所產生的壓力)。」因此上表面的空氣施加給機翼的壓力f1小於下表面的f2。

f1、f2的合力必然向上,這就產生了升力。升力的原理就是因為繞翼環量(附著渦)的存在導致機翼上下表面流速不同壓力不同。

擴充套件資料:

優點

噴氣式客機的時速在810千米左右,機動性高。飛機飛行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根據客、貨源數量隨時增加班次。

據國際民航組織統計,民航平均每億客公里的死亡人數為0.4人,是普通交通方式事故死亡人數的幾十分之一到幾百分之一,是比火車更為安全的交通運輸方式。

缺點

**太貴。無論是飛機本身還是飛行所消耗的油料相對其他交通運輸方式都高昂的極多。

受天氣情況影響。雖然航空技術已經能適應絕大多數氣象條件,但是風、雨、雪、霧等氣象條件仍然會影響飛機的起降安全。

起降場地也有限制。飛機必須在飛機場起降,一個城市最多不過幾個飛機場,而且機場受周圍淨空條件的限制多分佈在郊區。由於從飛機場到市區往往需要一次較長的中轉過程,由此給高速列車提供了800公里以內距離的城際運輸市場空間。

因此飛機只適用於重量輕,時間緊急,航程又不能太近的運輸。

危險:雖然民航客機每億客公里的死亡人數遠低於其他運具,但批評者認為飛機本身旅程亦遠比其他運具長,所以這個數值被拉低。在某些資料上飛機並不是特別安全。

飛機的事故率雖然比火車低,但是飛機一旦失事,將會有極少人生還甚至無人生還。飛機與地面失去聯絡,就無法安全飛行。

5樓:江蘇強盾消防裝置****

飛機原理如下:

在真實且可產生升力的機翼中,氣流總是在後緣處交匯,否則在機翼後緣將會產生一個氣流速度為無窮大的點。這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產生升力。在理想氣體中或機翼剛開始運動的時候,這一條件並不滿足,粘性邊界層沒有形成。

通常翼型(機翼橫截面)都是上方距離比下方長,剛開始在沒有環流的情況下上下表面氣流流速相同,導致下方氣流到達後緣點時上方氣流還沒到後緣,後駐點位於翼型上方某點,下方氣流就必定要繞過尖後緣與上方氣流匯合。由於流體黏性(即康達效應),下方氣流繞過後緣時會形成一個低壓旋渦,導致後緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個旋渦就會被來流衝跑,這個渦就叫做起動渦。

根據海姆霍茲旋渦守恆定律,對於理想不可壓縮流體在有勢力的作用下翼型周圍也會存在一個與起動渦強度相等方向相反的渦,叫做環流,或是繞翼環量。環流是從機翼上表面前緣流向下表面前緣的,所以環流加上來流就導致後駐點最終後移到機翼後緣,從而滿足庫塔條件。由滿足庫塔條件所產生的繞翼環量導致了機翼上表面氣流向後加速,由伯努利定理可推匯出壓力差並計算出升力,這一環量最終產生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計算:

l(升力)=ρvγ(氣體密度×流速×環量值)這一方程同樣可以計算馬格努斯效應的氣動力。根據伯努利定理——「流體速度越快,其靜壓值越小(靜壓就是流體流動時垂直於流體運動方向所產生的壓力)。」因此上表面的空氣施加給機翼的壓力f1小於下表面的f2。

f1、f2的合力必然向上,這就產生了升力。升力的原理就是因為繞翼環量(附著渦)的存在導致機翼上下表面流速不同壓力不同。

6樓:匿名使用者

飛機靠伯努利原理飛上天空的。這就叫伯努利原理。

因為機翅上方為弧形,下邊為平面,所以當飛機高速運動時,飛機上方的空氣流速比下方慢,下放空氣對機翼起到力的作用,托起機翼,因此飛機可以上天。

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。

機翼的主要功用是為飛機提供升力,以支援飛機在空中飛行,也起一定的穩定和操縱作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼。操縱副翼可使飛機滾轉;放下襟翼能使機翼升力增大。

另外,機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。機翼有各種形狀,數目也有不同。在航空技術不發達的早期為了提供更大的升力,飛機以雙翼機甚至多翼機為主,但現代飛機一般是單翼機。

尾翼包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成(現代戰鬥機的整個平尾都是可動的控制面,不再設專門的升降舵)。垂直尾翼則包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。

尾翼的主要功用是用來操縱飛機俯仰和偏轉,並保證飛機能平穩地飛行。

動力裝置主要用來產生拉力或推力,使飛機前進。其次還可以為飛機上的用電裝置提供電源,為空調裝置等用氣裝置提供氣源。

現代飛機的動力裝置主要包括噴氣式發動機和活塞發動機兩種,應用較廣泛的動力裝置有四種:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器;渦輪噴氣發動機;渦輪螺旋槳發動機;渦輪風扇發動機。隨著航空技術的發展,火箭發動機、衝壓發動機、原子能航空發動機等,也將會逐漸被採用。

動力裝置除發動機外,還包括一系列保證發動機正常工作的系統,如燃油**系統等。

7樓:匿名使用者

飛機會在天空中飛翔的原因:

一 機翼的浮力

01. 伯努力原理:流體中,流速加快時,壓力會減弱,反之,亦然.因此,流體中的物

體會往流速快的地方移動.

02. 機翼切面原理:

翼切面.上方距離較長,下方距離短.空氣流線被翼切面分

成兩部分,兩方氣流於翼後方有相同速

率,故通過上側的空氣流速較快,空氣

壓力較小而形成一向上的升力.

b. 通常氣體具有某種程度的黏性,即通過一物體時,會沿著物體表面切向的力量作 用

在物體上,與物體最接近的空氣流線速度為零,到後方的空氣的速度回到原有的速

度.這之間速度由零到原有速度的氣流稱邊界層流,邊界層流在後方與機翼表面分

離,分離的點稱分離點,氣流在分離點形成擾流(亂流)

c. 與空氣接觸的方式:

以風箏為例,若版面垂直風向,則風箏只能

一直前進(如圖2-1),若與風向成一交角,便

會不斷上升.此風向與機翼的交角稱為攻角

(圖2-2中的α角).圖2-2中,a.為向上的力,

b.為前進的推力,c.為和風箏版面平行的摩

擦力(即阻力),a b的合力即為升力 (升力

和阻力為一對互相垂直的風力的分力).

飛機的飛行原理

3 在某一特定角度內,攻角越大,升力越大,升

力系數和攻角成線性關係(正比);超過此一特

定角度,升力急遽下降而阻力增加.此一特定

角度隨物體形狀不同而改變.此關係可由圖

3.中窺見,我以不考慮其他變因假設,

表面版,表升力(即a b的合力),

表兩互相垂直的升力分力之一.

兩分力互相垂直,即可以一三角形的部分

斜邊和高表示.),得角度在45度以內攻

角越大,升力越大.而45度角即可視為

此情況的特定角度.但另一方面,飛機的

攻角越大,其分離點也越往前移動,而擾

流的壓力相較於平順氣流(層流)的壓力

大,故角度大於一定角度時會產生升力急

遽下降,阻力上升的情況.也有一種說法

是因空氣和物體表面摩擦會有一阻力稱

表面摩擦阻力,擾流時的表面摩擦阻力

遠比層流時大,故形成上述升力下降阻力上升的狀況,此狀況稱為失速.我想以上機

翼失速原理多少和飛機下降的角度有關吧.圖4中cl 表升力係數,圖中隨攻角的增

加,升力係數亦隨之增加(cl=aα,a為升力線斜率),直到達到升力係數的最大值,升

力系數下降形成失速.

d. 以上機翼切面原理同時適用於旋翼機(例:***)的

旋翼和飛機的機翼上.

二 引擎的動力

01. 航空器分為兩種,一種稱輕航空器,是利用比空氣輕的氣體飛行;另一種為重航空器,是

靠速度(也就是相對空速)飛行.

a. 一般如果不考慮其他因素,初速度只會

造成飛行距離增加,不會使停留在空氣

中的時間增加.

b. 像紙飛機有翼,即有浮力,再加上相對

空氣的速度(伯努力原理),使得紙飛機

能在空中停留,但相對於升力產生的阻

力使得紙飛機的速度減慢,而終至升力

飛機的飛行原理

4 不足克服重力而下降,甚至墜落.

c. 因此,萊特兄弟在飛機上裝上引擎,提供飛機一個持續的速度以克服阻力,使人類能順

利完成飛行的夢想.

02. 引擎的原理:

a. 渦輪噴射引擎

渦輪噴射引擎的核心可分為:壓縮段,燃燒室,渦輪.壓縮段由許多頁片所組成可將空氣

壓縮後送入後方,燃燒室有管子送入燃料與空氣混合燃燒,渦輪機同樣由許多頁片組成.

空氣從壓縮段吹入,壓縮機將氣體增溫增壓,送入後方燃燒室與燃料混合燃燒,高溫高壓

的氣體猛然向後方噴出,而形成一股壓力,產生向前的推力.同時高溫高壓的氣體吹向渦

輪機的頁片,渦輪機的轉動帶動前壓縮機的轉動.

使用噴射引擎的好處是可以達到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在軍用機上.

b. 渦輪風扇引擎

渦輪噴射引擎雖然速度快,但對於低速的民航機,就顯得太耗油了.因此有人在渦輪噴射

引擎的前方加上風扇,和渦輪機相連,以渦輪機帶動風扇轉動.風扇轉動的同時,也把大量的空氣送入後方.這種引擎的動力主要是靠前方扇葉所產生的氣流,至於原理,我想應

該是風扇轉動大量吸入空氣而增加推力,另一方面大量吸入空氣也使前方空氣阻力減少而

前進.或許有點類似螺旋槳的原理,特殊形狀的頁面使前方空氣速較後方快,以致前方壓

力小而前進.這種引擎的好處是較不耗油,但相對的速度較慢,此外它可以在速度較慢的

情況下產生較大的推力。

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