飛機作為高科技産物,也是鋼鐵大鳥,總重達到一百多噸,為什麼這麼重的龐然大物能夠飛上天?到底需要多快的速度,才能托舉飛機飛起來呢?
我國古代就有人用椅子綁上點火的巨大燈籠,想要圓夢飛天,但是結局可想而知,勇敢的實驗者沒能成功。那麼現代化高科技的手段,能夠讓鋼鐵巨獸在空中自由翺翔,還能按照設計使用壽命無數次地進行起降,到底是怎麼做到的呢?
如果去詳盡闡述飛機的工業原理并不現實,但是飛機能夠從地面沖到萬米高空,真的隻依靠發動機的推力就夠了嗎?這要歸功于人類的聰明智慧,充分使用了流體力學的原理,借助很少的力量,幫助飛機飛上了藍天并且保持穩定的飛行。
飛機的機翼設計非常關鍵,這些個鐵翅膀可并非為了好看,它們真的能夠幫助飛機在高空中飛行。
簡單來說,飛機的研發設計,是人類工業進程中的巨大革新,飛機的設計充分使用了物理學和各種學科的多種融合,在飛機的機身中間點為準,平行非常一條線,從機尾向機頭位置有一個推力向前,從機頭向着機尾方向又因為逆風形成空中的阻力。
那麼在機翼向上的方向形成一個升力,再從空中向飛機作用一個重力,這些重力之間互相作用,形成一個動态的平衡和互相制約,從而在發動機和流體力學的總體平和下,形成了穩定飛行和準确起降的作用。
不得不說,飛機的設計,真是人類最偉大的發明之一,帶給人類以飛鳥都達不到的飛翔功能,翺翔在藍天的人類,通過飛機能夠領略天宇的美麗,下潛入海能夠觀測海底的神奇,人類的科技文明讓人類的見識和能力達到了有史以來的空前高度。
那麼飛機在空中通過巧妙設計的力學保持飛行的穩定,究竟在地面上向空中沖擊時是怎麼起飛的呢?
飛機的設計形成一個效果,飛機的推力大過重力,這樣一來,飛機能夠在空中保持飛行态勢,而且從空中上方帶給飛機的向下推力也小于飛機的機翼帶動地向上升力,飛機的幾個鐵翅膀,在高空中堪比飛鳥的翅膀給力。
飛機在起飛前需要一個助跑滑行,幫助飛機能夠逐漸加速,而最後斜刺裡一飛沖天時,飛機的速度有每小時300公裡左右。
很多人看到這個數據會很疑惑,因為很多汽車跑車的最高時速也接近這個速度,遠的不說,就說高鐵,我國的高速鐵路最快的速度目前也達到每小時350公裡,難道說速度夠快就可以起飛嗎,并非如此,抛開升力單純說速度和飛行的關系是不成立的。
飛機的飛行能力現在區别也非常大,有的客機每小時飛行幾百公裡,而戰鬥機每小時能達到幾千公裡,這種懸殊的對比非常大,但是決定飛機起飛的速度并不是唯一的指标,更重要的是飛機的設計根據力學原理,巧妙地運用了升力和氣流的托舉,可以說飛機的起飛是空氣的氣流托起來的,單純的速度再快也無法起飛。
此外飛機的起飛受到很多環境和因素的影響,會決定飛機的速度,比如在極端氣候下,飛機的速度會被風速影響,逆風飛行的時候,飛機的阻力加大,自然會減緩飛行的速度,但是托舉飛機的氣流仍然能夠在飛機的機身保持平衡時,大于飛機的重力,因此還是能夠保持飛行的狀态。
但是飛機在起飛時需要很大的升力,幫助飛機到達氣流上方,這時客機的速度就不能低于每小時300公裡,戰鬥機的起飛速度不低于每小時560公裡左右,同時飛機起飛都是根據力學原理機頭向空中揚起,機身和地面形成一個經過科學測量後的最佳角度。
此時的地速,風速,真空速和偏流角等都能形成一個适合飛機升空的作用力,并且能夠達成平衡的狀态,這樣的情況下,飛機作為一個重達百噸的鋼鐵重物,能夠輕盈地飛起,并且在空中也逐漸拉升,直到攀升到固定飛行高度。
看到這裡,不得不佩服科學家們的缜密思維和科學設計,發明的飛機能夠完成艱巨的飛行任務,這也是人類突破自身極限,利用工具來完成最自然的探索和征服,飛翔在藍天之上的飛機,幫助人類完成了飛翔的夢想,而且比飛鳥還要自由。
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