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【转载】飞机为什么不会掉下来?  

2017-05-12 17:13:38|  分类: 军工商法 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自一统江山《飞机为什么不会掉下来?》
飞机为什么不会掉下来? - 一统江山 - 一统江山的博客
 
    美国的莱特兄弟在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,并且获得试飞成功。

飞机为什么不会掉下来? - 开心 - 开心的博客

 

    对于专业人士来说,飞机飞行的原理他们认为是最简单的知识了,而对于我们非专业的大部分机械人来说,不了解的大有人在。要了解飞机飞行原理,就得了解飞机的组成以及功用,飞机的升力是如何产生的等问题。


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    一、飞行的主要组成部分及功用——到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成:


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    1. 机翼—机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。

    2. 机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。

    3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。

    4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。

    5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。

    飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。


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    二、飞机的升力和阻力—飞机具有两个最基本特征:其一是它自身的密度比空气大,并且它是由动力驱动前进;其二是飞机有固定的机翼,机翼提供升力使飞机翱翔于天空。飞机的升空,靠的是空气动力,它和气球或气球类的飞艇靠空气浮力升空不同。气球和飞艇是由于其中的气体与空气的比重不同,比空气的比重小,受到空气向上的浮力升起来。但飞机的比重比空气大的多,相比飞机空气的密度如此之小,仅能提供非常小的浮力,静止的飞机是不能飞起来的。然而,如果飞机在空气中推进,只有它达到一定的速度和其他条件才能飞离地面,即使是直升机,靠的也是空气动力,依靠它是旋翼旋转到一定的转速,达到一定的升力后,才能升空。飞机是由动力装置产生前进动力,由固定机翼产生升力,在大气层中飞行的重于空气的航空器。它比空气重,又不能像鸟那样扇动翅膀,但是飞机却能升入空中。原来飞机机翼并不是平平伸展的,而是向上凸起一些,这样当飞机水平前进时,迎面而来的气流就在机翼上产生向上的升力,使飞机升入空中。飞机飞行速度越快、机翼面积越大,所产生的升力就越大,所以飞机在起飞前需要在机场跑道上行进一段距离才能升空,而且飞机不能飞到没有空气的地方。飞机飞行在空气中会有各种阻力,阻力是与飞机运动方向相反的空气动力,它阻碍飞机的前进,这里我们也需要对它有所了解。按阻力产生的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。


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    1.摩擦阻力——空气的物理特性之一就是粘性。当空气流过飞机表面时,由于粘性,空气同飞机表面发生摩擦,产生一个阻止飞机前进的力,这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,决定于空气的粘性,飞机的表面状况,以及同空气相接触的飞机表面积。空气粘性越大、飞机表面越粗糙、飞机表面积越大,摩擦阻力就越大。

    2.压差阻力——人在逆风中行走,会感到阻力的作用,这就是一种压差阻力。这种由前后压力差形成的阻力叫压差阻力。飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。

    3.诱导阻力—升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力,是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。其产生的过程较复杂这里就不在详诉。

    4.干扰阻力——它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机短舱、机翼和副油箱之间。

    以上四种阻力是对低速飞机而言,至于高速飞机,除了也有这些阻力外,还会产生波阻等其他阻力。

 

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    图解飞机的飞行原理——


    升力的产生——气流流过的压力差产生了升力,飞行的根本

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    飞机运动的三轴简化,俯仰、滚转、偏航——

 

     滚转是副翼控制的——

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    俯仰运动靠升降舵控制——

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    偏航运动靠方向舵控制——

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