飛機的機翼大約有幾十噸重,卻能在天空中自由自在的飛行,是什麼原理讓機翼産生升力呢?
通用輕型飛機或航模的機翼剖面大多是平凸翼型,當機翼剛開始運動時,上下表面的氣流速度是相同的,由于上表面彎曲,氣流走的路程較長,所以當下面的氣流到達後緣時,上面的氣流還未達到,因此下面的氣流需要繞過機翼後緣與上面會合。
由于空氣具有粘性,這股向上轉彎的氣流,被粘附在機翼後緣表面流動,變成了一個低壓的漩渦,此時機翼的上表面還沒有形成粘附在表面流動的附面層,符合理想流體的漩渦守恒定律(氣流速度環量=0),機翼剖面上氣流的速度環量為0,而此時後緣的這個低壓漩渦顯然氣流速度環量不為0。
為了符合漩渦守恒定律,在機翼前緣一定要有一個大小相等方向相反的環流來抵消它,這個環流從前緣下表面出發,繞過前緣到達上表面叫做繞翼環流。
由于後緣的低壓漩渦不斷的被氣流吹走,又不斷地形成,根據漩渦守恒定律,前緣的繞翼環流便不斷增強,這使上表面的氣流速度越來越快,于是氣流彙合點不斷向後移動,直至到達後緣頂點,這時下表面的氣流無法再拐彎形成漩渦。
根據伯努利效應,氣流速度較大的上表面氣壓較低,因而機翼上下氣壓差是主要的升力來源,所以即使是上下對稱的翼型,隻要機翼相對氣流有一定的迎角,都能形成後緣上表面的漩渦,從而啟動繞翼環流使上翼面氣流速度增加,氣壓下降,産生升力。
這就是機翼産生升力的原因,簡單來說就是利用空氣壓力差啦。
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