飞机到底凭什么能在天空上飞翔啊?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/26 01:06:18
飞机到底凭什么能在天空上飞翔啊?
飞机到底凭什么能在天空上飞翔啊?
飞机到底凭什么能在天空上飞翔啊?
飞机是比空气重的飞行器,因此需要消耗自身动力来获得升力.而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用.
机翼的上表面是弯曲的,下表面是平坦的,因此在机翼与空气相对运动时,流过上表面的空气在同一时间(T)内走过的路程(S1)比流过下表面的空气的路程(S2)远,所以在上表面的空气的相对速度比下表面的空气快(V1=S1/T>V2=S2/T1).根据帕奴利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比.”,因此上表面的空气施加给机翼的压力 F1 小于下表面的 F2 .F1、F2 的合力必然向上,这就产生了升力.
从机翼的原理,我们也就可以理解螺旋桨的工作原理.螺旋桨就好像一个竖放的机翼,凸起面向前,平滑面向后.旋转时压力的合力向前,推动螺旋桨向前,从而带动飞机向前.当然螺旋桨并不是简单的凸起平滑,而有着复杂的曲面结构.老式螺旋桨是固定的外形,而后期设计则采用了可以改变的相对角度等设计,改善螺旋桨性能.
飞行需要动力,使飞机前进,更重要的是使飞机获得升力.早期飞机通常使用活塞发动机作为动力,又以四冲程活塞发动机为主.这类发动机的原理如图,主要为吸入空气,与燃油混合后点燃膨胀,驱动活塞往复运动,再转化为驱动轴的旋转输出：
单单一个活塞发动机发出的功率非常有限,因此人们将多个活塞发动机并联在一起,组成星型或V型活塞发动机.下图为典型的星型活塞发动机.
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.