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關于飛機為什麼能夠飛起來

生活 更新时间:2024-07-22 01:12:33

先把飛機定義搞清楚。飛機是指具有一具或多具發動機的動力裝置産生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼産生升力,在大氣層内飛行的重于空氣的航空器,按照其使用的發動機類型又可被分為噴氣飛機和螺旋槳飛機。按此定義,靠旋轉翼産生升力的直升機不是飛機。飛機、直升機還有導彈等能在空中飛的物體叫飛行器。

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飛機飛行與風筝飛行是一個道理,隻不過不用你拉着跑了,其向前的動力由發動機提供,它相對于空氣的速度越大,角度越大,其豎直方向的分力也越大,也就是升力越大,當然,角度越大,其水平方向的分力也越大,空氣阻力也就越大,要達到相同的水平速度,對發動機的功率要求也就越大。相反,角度越小,其豎直方向的分力越小,升力也越小,要想達到相同的升力,速度要求就越高。這就需要飛機的角度取值在一個合理的最佳範圍内。

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為了使飛機達到足夠的速度,需要通過發動機給飛機加速。而加速的過程是緩慢的,畢竟飛機是一個龐然大物,即便有的發動機一台的推力就可以達到四十、五十噸,但是推動一台幾百噸重的飛機往前移動,加速度依舊是很慢,所以需要一段很長的跑道逐漸加速,直到速度達到之後才可以起飛。

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飛機之所以能飛起來,歸根結底來自機翼提供的升力,固定翼飛機如此,旋轉翼飛機也是一樣的道理。至于升力的産生原理,這個就牽涉到大學裡的一門比較難懂的課程《流體力學》中的一個知識——伯努利原理。

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伯努利原理的實質是流體的機械能守恒,或者用公式來表達就是流體的動能、重力勢能與壓力勢能之和為常數。用這個原理我們可以推論出流體流速非常快時,壓強就會變得很小;相反的,流速慢時,壓強相對較大。用這條推論就可以解釋為什麼飛機機翼會産生升力。

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GIF飛機靜止的時候,流過機翼表面的速度為0,此時飛機的升力也為0。當飛行員啟動飛機發動機,飛機開始向前運動,機翼切割空氣産生相對氣流,此時機翼開始産生升力,并且升力随着飛機滑跑速度的增大而快速增大。直到某一時刻,飛機的升力等于飛機自身的重力的時候,飛行員拉杆使飛機擡頭,飛機便可以上天了。

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當飛機飛行時,機翼在空氣中運動,将前方的空氣分割成上下兩層,上表面氣流通道窄,氣流速度快,壓力變小。下表面氣流通道較寬,氣流速度較慢,相對壓力較大,于是産生升力。

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所以,飛機隻有在飛行的時候,機翼才可以産生升力。(來源:雲技)

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