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飞机是靠什么起飞的?

2020-10-29 13:31阅读(60)

飞机是靠什么起飞的?:前面已经解释过,初中物理中就有涉及。在陆地上起飞,飞机要先在跑道上滑跑,机翼将空气划开,以机翼为参照物,相当于空气分别从:-起飞,

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前面已经解释过,初中物理中就有涉及。在陆地上起飞,飞机要先在跑道上滑跑,机翼将空气划开,以机翼为参照物,相当于空气分别从机翼的上下流过机翼。

机翼的形状模仿鸟的翅膀,横截面是上凸下凹(或下平),同样的时间内,空气从机翼上面流过的路程大于从机翼下面流过的路程,所以,机翼上面空气的流速大于机翼下面空气的流速。根据伯努利原理,流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。机翼下面空气压强大于上面空气压强,在机翼上下产生压强差,压强差产生向上的压力差,这个压力差就是飞机的升力,当升力大于飞机重力时,飞机就能腾空而起。

同一架飞机,速度越大,升力越大,飞机要获得足够大的升力,需要有相应的速度,但加速需要时间,所以,需要足够长的跑道。

一般陆地跑道得2、3千米长,但航空母舰的飞行甲板一般只有2、3百米,所以,舰载机起飞用滑跃起飞或弹射起飞,并且,航母要全速前进。

当然,有一种垂直起降飞机,起飞时,发动机喷口朝下,将吸入的空气或燃料燃烧产生的高温高压的燃气向下喷出,同时,空气或燃气对飞机产生向上的压力,推动飞机升空。

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谢谢邀请!兔哥回答一下这个问题,先说说固定翼飞机的起飞原理,这样有利于解释直升机的起飞原理,两种飞机虽然起飞方式不同,但都有一个共性的结构,就是机翼。直升机的旋翼其实就是机翼,只不过它是通过旋转来获得升力,而固定翼飞机则需要滑跑使机翼获得升力,翼面升力原理是一样的。(下图是翼面获得升力的方法)

飞机机翼产生升力的原理;飞机起飞是根据伯努利原理来实现的,即流体(包括气流和水流)的流速越大,其压强越小,流速越慢,其压强越大。飞机翼面就是根据这个原理设计成上下不同的翼面结构,利用气流产生大小不同压力差获得所需要的升力。固定翼飞机的机翼翼面造型是不一样的,翼剖面结构为:下翼面为相对平整的翼面,上翼面为凸起结构,也就是翼面曲率。这样一来当气流从机翼前面吹过来后被机翼分为上下两股气流,一股从翼面下面通过,一股从翼面上面通过。下翼由于相对是一个平面,因此,根据伯努利原理,气流流速慢,压强大,而上翼面由于翼面曲率的原因,导致气流发散,流速快,压强小。这样就行成了上下翼面的压力不平衡,力都是共性存在的,所以下翼面的力会向上翼面转移,这就是升力的产生。


固定翼飞机的翼面升力大小取决于机翼获得的气流流速,流速大升力就大,要获得大升力飞机就必须滑跑的速度快,当获得的翼面升力超过飞机的重力时飞机就脱离地球静引力飞离地面上天了。飞机离地面越低获得的地球静引力越大,所以,飞机脱离地球静引力阶段是最费油的,这也是飞机都会往高处爬升的原因,当然到达一定高度空气密度变小升力也会下降。下面说说直升机的起飞原理;

直升机起飞原理;直升机起飞主要是依靠旋翼,直升机的旋翼翼面和固定翼飞机的机翼是一样的,下面是相对平面结构,上面是有曲率的翼面结构。直升机和固定翼飞机的升力获得不同,固定翼飞机需要滑跑前进获得气流扰动翼面效应产生升力。直升机不滑跑,是原地不动的,直升机旋翼转动产生气流扰动效应,也就等于是固定翼飞机靠滑跑获得气流扰动效应是一样的。直升机的旋翼并不是固定不动的,而是在倾斜盘的作用下使旋翼按照变距轴线上下摆动,就像是划船的桨叶一样,通过改变旋翼变距角度获得更多的升力,这是因为直升机的旋翼面积太小了,不能像固定翼飞机那样获得满足直升机起降所需要的升力。(下图,请注意旋翼翼面在倾斜盘的作用下角度变化)


直升机并不是靠旋翼转动向下吹气把直升机吹起来的,没这么大的劲,而是靠旋翼翼面结构所产生的升力差把直升机拉起来的;直升机起飞时机体并不会移动,旋翼转动使气流流过旋翼翼面,产生和固定翼飞机一样的伯努利效应,每个旋翼翼面都产生升力,这个升力同样是随着直升机旋翼的转速增加而升力加大,当旋翼所产生的升力大于直升机本身的重力时,直升机就摆脱了地球静引力而开始上升。当旋翼产生的升力和直升机本身的重力相等时直升机就开始在某一个高度悬停,当直升机的升力小于本身重力时就开始下降。直升机前进、后退、左右移动是通过改变旋翼总角度来实现的。直升机旋翼有多种形式存在,单旋翼需要有尾翼螺旋桨,目的是克服主旋翼转动时产生的反扭力,如果尾桨坏了直升机就开始被反扭力带动产生螺旋,最后就摔跤了。共轴双旋翼翼、交叉双旋翼、纵轴双旋翼都不需要尾桨,但都是正反转,以抵消反扭力作用。

由此来看,直升机起飞并不是依靠旋翼转动产生向下吹的风力把直升机推起来,而是靠旋翼翼面结构产生压力差把直升拉起来。如果是靠向下吹气,根据作用力与反作用力大小相等方向相反,直升机是飞不起来的。而旋翼结构所产生的伯努利效应,这个压力差是远远超过直升机本身重力的,直升机的作用力与反作用力主要存在于旋翼翼面的上下压力差转移中,正是这个压力差使直升机被向上拉起来,而不是让旋翼转动向下吹气把直升吹起来,这得多大的风力啊??。

以上是兔哥个人观点,水平有限,难免有不妥之处,望老师们指正,共同学习进步。欢迎关注兔哥,图片来源网络,侵权必删!

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这个问题孔某看至少10遍、不知道从哪一个方面回答问题……

提出问题的是“营销专业的学生”至少应该是…大专以上学历吧?

孔某只是上了5年小学的毕业生、我不知道应该回答这个问题…否?

21世纪是“知识爆炸”的时代…

如果时至今日仍然有人问:“飞机怎么飞起来的”飞机出现的前原始问题?

这是进步还是落后?

一个小学毕业生给…大专毕业生讲“飞机的飞行原理”是不是荒唐可笑?

这是教育的进步还是倒退???

有一点:但凡是上过…初中的、学生都上过“物理课”吧?

难道说“物理老师”没有讲过:基础的飞机、之所以会“飞”的知识吗???

这个问题,孔某没有直接回答、因为……

这个问题,太简单了……

如果…我完全回答正确、村里、乡里、镇中学、高级中学初中“物理”课老师的脸面往哪里放?

不回答问题?也不是孔某的脾气……

飞机为什么会飞?

因为飞机有……肚子!那个肚子不是……酒囊饭袋。










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当然是靠飞机发动机起飞了,一种把化学能转变为热能再转变为机械能的动力装置,发动机再与推进器组合,就形成了飞机起飞的动力。在固定翼飞机中,发动机和推进器是合二为一的;在旋翼(直升机)飞机上,发动机和推进器是分开的,螺旋桨则是他们的推进器。

当今世界上飞机发动机主要可以分为两类:活塞式发动机和燃气涡轮时发动机。

活塞式发动机的工作原理和汽车活塞发动机类似,主要应用在早期的飞机和部分直升机上,这种发动机的特点是功率小推重比小,当飞行速度增加时,活塞式发动机的工作效率就会大幅下降。因此活塞式发动机只适用于低速小功率飞机,在直升机、轻型飞机及超轻型飞机上被广泛应用。

燃气涡轮发动机是目前最主流的航空发动机,它依靠燃气涡轮产生的高温高压燃气来输出功率,它又可以分为:涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机、涡轮桨发动机和涡轮轴发动机。

涡轮风扇发动机是目前民航客机中最常见的航空发动机,涡扇发动机通过推进喷管排出燃气和风扇加速空气共同产生推力。空气进入涡扇发动机后,分为两股气流流动,也就是外涵道气流和内涵道气流。涡扇发动机的特点是油耗低、推力大,适合亚音速飞行,因此主流的喷气式客机用的都是这种发动机。下图为应用在波音737上的CFM56涡扇发动机。

涡轮喷气发动机是上世纪50、60年代最常用的航空燃气涡轮发动机,它的特点是适合高速飞行,尤其是带加力燃烧室的涡喷发动机可以突破音障实现超音速飞行。但涡喷发动机油耗也较大,不经济,因此涡喷发动机常用于战斗机、歼击机等。下图为涡轮喷气发动机原理图。

涡轮螺旋桨发动机是在涡喷发动机的基础上,汲取了活塞发动机的有点而来的。涡桨发动机燃烧室产生的高温高压燃气绝大多数在涡轮中膨胀做功,使动力涡轮高速旋转,然后再通过减速器驱动螺旋桨,剩余的还能在尾喷管中产生推力做功。这也使得涡桨发动机的排气能量损耗相比前面的涡喷和涡扇发动机要小很多,燃油效率大大被提高。不过涡桨发动机由于使用了直径较大的螺旋桨作为推进器,飞行速度受到了限制,适合中低速飞机使用。下图为DHC-4T的PT6A涡桨发动机。

涡轮轴发动机常用于直升机,它的原理和涡桨发动机很类似,区别在于涡轮轴发动机燃烧室排出的高温燃气几乎全部用于推动涡轮做功,尾喷管几乎不产生推力,其次涡轮轴发动机的转速也较涡桨发动机要高。基于这个特点涡轮轴发动机也可以用于船舶、发电、水泵等装置的动力源。

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飞机能起飞当然是因为其升力大于自身的重力,但是对于飞机是如何获得升力的,目前尚无统一的科学解释,主流观点是伯努利定理。因此我们首先从伯努利定理来分析飞机为什么可以起飞。

伯努利定理与飞机起飞

伯努利定理由瑞典数学家丹尼尔·伯努利于1738年提出,该理论认为不可压缩的理想流体沿着管道作定常流动时,流体流速增加时,其静压会减小而动压会增大;流体的流速减慢时,则动压增大而静压降低,简单来说就是流体系统中流体的流速越快则压力越小,流速变慢则压力增加。伯努利定理体现了理想流体定常流动中的能量守恒原理。

我们从固定翼飞机来看,我们知道固定翼飞机的机翼其上表面是圆弧形,特殊的翼型设计使机翼在空气中飞行时,流过机翼上表面的气流速度要大于机翼的下表面,结合伯努利定理可知,机翼的上表面会产生低压区,从而使机翼下方的的压力大于机翼上方,这也是固定翼飞机升力的来源。

对于直升飞机而言,其实直升飞机的螺旋桨就类似于飞机的机翼,其也存在和固定翼飞机机翼相似的构型,因此直升飞机的升力也和伯努利定理有关。除此之外,直升机的螺旋桨大部分都是有可变桨距功能,螺旋桨叶片产生扭角后也就具有了“向下推空气”的作用,由此产生的反作用力也是直升机升力的来源。

飞机升力的疑惑

目前对于飞机升力的原因,主要由伯努利定理和牛顿第三定律两种解释,但是二者都还有一定的不足。比如对于伯努利定理来说,其无法解释为什么飞机肚皮向上为什么也会有升力的存在,因为按照伯努利定理的解释,此时飞机的升力方向应该是向下的,再加上重力的作用,飞机应该会急速下坠,但实际飞行中显然不是这样的。我们也可以通过“吹纸片”来反驳伯努利定理,将一个纸片放到嘴前让其自然下垂,当我们在纸片的上方向前吹起时,纸片会飘起来,此时我们可以通过伯努利原理来解释,但是当我们从纸片的下方向前吹气时,为什么纸片依然会飘起来呢?按理说此时纸片下方的气流速度较快,由此造成的低压区会使纸片向下运动,但显然不是这样。

因此对于飞机升力的原因,常常也会用牛顿第三定律来解释,既作用力与反作用力。比如上文中提到的纸片,如果我们从纸片的下方向前吹气,根据牛顿第三定律可知,气流在碰到纸片后转而向下流动,由此产生的反作用力将纸片托举了起来。除此之外,牛顿第三定律也可以说明直升飞机旋翼下方高速气流的形成。但是牛顿第三定律也有其不足之处,比如它无法解释正常飞行的飞机机翼上表面低压区的形成。

在本题中,题主提到“直升机是靠旋转提供向下的力的反作用力让飞机起飞,那么向下的力和飞机重力肯定大于反作用力,怎么飞啊?”,这其实仅从牛顿第三定律的角度来阐述了直升机升力的来源,通常来说,直升机的升力来源还包含伯努利原理。其次来对于“向下的力和飞机重力肯定大于反作用力,怎么飞啊?”这个问题,根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,螺旋桨“切割”空气,从而对空气产生向下的推力,而螺旋桨自身获得向上的升力,虽然向下的力和重力相加肯定大于螺旋桨获得的升力,但是向下的力仅有一小部分作用在飞机机体上,因为螺旋桨扫过的面积是远大于飞机机身的横切面的,而且即使向下的气流吹到机身上,对于整个飞机而言这部分力算是内力。

总结

对于飞机升力的形成,通常用伯努利原理和牛顿第三定律来解释,但是二者也都有一定的不足之处。对于“飞机推动空气产生的向下的力和飞机重力肯定大于反作用力,怎么飞啊?”这个问题,我们要知道螺旋桨扫过的面积是远大于飞机机身的横切面的,因此向下的力仅有一小部分作用在飞机机体上,依然是向上的升力占主导地位。

感谢浏览。

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题主这个问题问得很灵性,这个是属于物理领域的知识,下面就由我用科学的角度为你解答一下吧!

牛三定律认识错误

就冒昧的纠正一下题主的错误哈,牛顿第三定律的核心点主要有5点:

  1. 力的作用是相互的,同时出现,同时消失。

  2. 相互作用力一定是相同性质的力。

  3. 作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上。

  4. 作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。

  5. 作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同。

由核心点3和核心点4可知,作用力和反作用力是发生在两个物体上的力,在直升飞机上建立模型,可知和飞机螺旋桨接触的外部是空气,所以升力的反作用力是作用在空气上的,并不是作用在飞机上的,因此飞机的升力是永远和螺旋桨作用于空气上的力成作用力和反作用力的。

起飞原理

升力必须克服重力才能实现飞机起飞,其实这中间是有一个原理的,我们通常把这个原理称为伯努利原理。伯努利原理是这样的:“认为不可压缩的理想流体沿着管道作定常流动时,流体流速增加时,其静压会减小而动压会增大;流体的流速减慢时,则动压增大而静压降低,简单来说就是流体系统中流体的流速越快则压力越小,流速变慢则压力增加”。伯努利原理用在飞机通俗点理解就是:螺旋桨是表面是圆弧形的,当螺旋桨旋转时,螺旋桨的上表面会产生低压区,从而使螺旋桨下方的的压力大于螺旋桨上方,于是就形成了升力,其实升力还有一部分是向下推空气的力形成的反作用力,也就是上述所解释的牛顿第三定律。

总结

对于题主所问的直升飞机的飞行原理就是牛顿第三定律和伯努利原理的结合,延伸一点儿,其实滑翔飞机也是这两个原理的结合完成飞行的。希望这个能够帮助到你。

码字不易,点个赞吧,三克油!!!

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对于这个问题,以常见的喷气式民航客机为例吧。客机滑行到跑道依靠的是机翼下方的喷气式发动机,喷气式发动机向后喷射高速气流,产生的反作用力作用在飞机上就是推动飞机前进的推力。

在跑道上起飞时,飞行员会推动油门杆到最大位置,发动机全力加速运行,这是会产生最大的推力,乘客就会感到推背感。这个推力不断的推动飞机在跑道上前行加速,而当速度达到一定值时,依据伯努利方程,在机翼上下表面产生了巨大的压力差,这个压力差随着速度增加而增加,当增加到等于飞机重量时,飞机就离开地面了。

OK,关于问题就回答到这里。

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飞行原理其实非常简单:机翼横截面上凸下平,根据流体力学原理,气流接触机翼后,机翼上面的相对流速会大于下面的相对流速(因为上面是凸曲线的路程大于下面直线路程,而时间相同),由于气流的粘性作用,会使机翼同时产生向上和向下的2个力(严格地讲,流体粘性严生的作用力是沿法线方向的,大小与切线方向的流速成正比),因机翼上面的流速大,所产生的升力比下面产生的下沉力大,当流速即空速达到一定量值时,升力就会大于下沉力与机身重量之和,从而使飞机起飞。

希望你能看明白。

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因为机翼(直翼和旋翼)上下表面形状不同,空气流过机翼上下表面时的流速就不同,流过机翼上表面流速快压强小,流过机翼下表面流速慢压强大,这样就产生了向上的升力,飞机就可以起飞了

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开足马力,利用机翼产生升力,即伯努利定律,。