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飛機的氣流到底是怎樣形成的

生活 更新时间:2024-07-20 19:20:47

飛機的氣流到底是怎樣形成的?  盡管飛機已經在天空中飛行了數百年,但在飛機的升力來源和風阻問題還存在着認識不足,本文特此提出,以助改進飛機的設計,現在小編就來說說關于飛機的氣流到底是怎樣形成的?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!

飛機的氣流到底是怎樣形成的(重新認識飛機的飛行原理)1

飛機的氣流到底是怎樣形成的

  盡管飛機已經在天空中飛行了數百年,但在飛機的升力來源和風阻問題還存在着認識不足,本文特此提出,以助改進飛機的設計。

 一、飛機的升力來源

  飛機為什麼能飛起來,科學界至今沒有一個定論。本人在頭條發的文章《飛機為什麼能飛起來》提出了飛機為什麼能飛起來的原理,并且其推論也得到了驗證,那就是後掠機翼的後掠角越大飛機獲得的升力越小。根據該文中推理出的原理,可以得到以下結論:

  基本結論:一個運動方向與平面平行的平面,其速度越快,在與平面垂直方向上的作用力使平面産生的加速度就越小。這個結論可以理解為一種新發現的流體力學效應

  推論1:飛機獲得升力的主要原因是機翼的與運動方向存在的仰角産生的,并且速度越快,效率越高,也就是機翼損失動能對空氣做功越少。

  推論2:空氣在機翼上下方流經的時間越短,效率越高,也就是機翼損失動能對空氣做功越少。

  上述結論是可以經得起實驗來驗證的,因為其本身就是根據經典力學的基本原理推導出來的,上述結論也是飛機為什麼能飛起來的根本原因。詳情請查看《飛機為什麼能飛起來》。

  二、風阻問題

  除了上述結論外,還有一個十分重要的原理需要提出,那就是風阻問題。由于人們受到水滴的啟示,認為水滴是風阻最小的形狀,實際上這是錯誤的,風阻更小的形狀是兩頭都尖的水滴形狀,自然界的水滴剛性不能形成兩頭尖的結構,如果我們制造出兩頭尖的水滴形狀,也許這才是同樣迎風面積下風阻最小的形狀,就算不是最小,也比水滴形狀小得多。

  迎風面越尖銳,風阻越小,背風面越尖銳合成流體産生渦流越少從面風阻越小。

  三、飛機改進的方向

  基于上述新認識,飛機的改進如下:

  1、現在的機翼是根據伯努利原理設計的,從而迎風面積變大,前緣也不夠鋒利,從而風阻大。根據前面的結論,飛機獲得升力的原理并非伯努利原理,因此可以降低迎風面積做成平闆形,然後根據對風阻形狀的新認識,将平闆的邊緣都做成鋒利形狀,這樣對于超音速飛行也是有利的,因為音障發生在邊緣産生的阻力,邊緣面越鋒利則相對應的面積越小,從面阻力越小。

  2、根據推論2,機翼在運動方向上的尺寸應盡量小,後掠角度也應盡可能小。也就是說如果近似長方形,與運動方向垂直的為長,與運動方向平行的為寬,寬越短效率越高。

  3、根據風阻的原理,機身前部也應盡可能做成尖銳的。

  4、多翼化,由于機翼寬度小,從而不能做成大機翼,機翼面積不足就無法産生相應的升力,因此機翼應多翼化。由于厚度減少,可以做成上下翼,在高速飛行是互相影響不大。由于寬度小,就可以做成前後翼,前後之前的距離足夠時,互相影響也不大。當然還可以錯開空間排列。

  5、各機翼的仰角可控化,并且變化範圍在低速度最大,高速時最少,從而設計完全由計算機控制的飛機飛行總是處于十分平穩的姿勢。低速時的大仰角,可以使飛機的起降時以十分低的速度實現,可以使起降更安全,并且在非機場安全迫降。

  以上為本人基于新認識的建議,歡迎讨論,也歡迎提出您的寶貴意見!由于本人非有關專業人員,也許存在有些認識早就有了或有錯,也歡迎指出和指正!

  願更加安全可靠的飛機早日出現,讓空難成為曆史!

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