模型飞机飞行原理 pdf的基本原理是什么,主要涉及哪些学科

航空知识大普及之飞行的基本原理(摘自新浪博文)_飞机吧_百度贴吧
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航空知识大普及之飞行的基本原理(摘自新浪博文)收藏
一飞机之所以能飞,是因为它受到了空气动力的作用,而升力便是空气动力的一个向上的分力。飞行的梦想,便从升力开始。飞机飞行时,有些气流经过机翼上部,有些要经过下部。机翼的上缘弧度比下缘弧度要大,即气流经过上缘的路程比下缘要长。这样一来,机翼上部气流流速较快,压力较小;下部气流流速较慢,压力较大。正是由于这种上下的压力差,升力和空气动力便产生了。所以飞机起飞前所做的高速滑跑就是为了加快机翼表面的气流流速,以提供压力差。飞机起飞时,大多是逆风起飞,这样与气流的相对速度会增大,升力也会增大。而如果顺风起飞的话,风的气流会与滑行时所产生的气流相抵消,飞机一起飞便会失去升力,从而进入失速状态。失速是航空器的一种极其危险的状态。失速并不是指飞机失去速度,而是指升力小于飞机重力时产生急速下降的情况。飞机飞行时,机翼与气流会形成一个夹角,称为攻角(又称迎角)。飞机当前攻角大于临界攻角(一般为18~20度)时,高速气流就不再稳定,逐渐与机翼相分离,升力也就逐渐消失。飞机在高空失去升力后,速度下降,高度也会因自重而下降,此时如果能冷静地控制住飞机,飞机则会在坠落时重新获得与气流的相对速度,从而恢复平飞。这种摆脱失速状态的行为,称为改出。战斗机在某些情况下失速后会以螺旋形轨迹坠向地面,又称尾旋。只有在两机翼于不同时间失速后,才会进入尾旋。飞机失速进入尾旋时,迎角为20~75度,且不断做滚转和俯仰运动。在尾旋状态下,飞机的旋转半径仅为10米左右。尾旋状态下飞机的坠落速度极快,通常只要几秒钟就能坠落几千米。在这种情况下改出就变得极为困难。上述的失速情况为大迎角失速。第二种失速情况为飞机当前速度大于速度上限,翼面气流流速已无法提供升力。减小飞机迎角后,可重新获得升力,继续保持平飞。军用飞机失速导致的事故很常见。但是,现在的战机随着性能的提升,改出失速也较为容易。人们已研究出多种过失速机动,在航展上也专门有改出尾旋的表演。即使有这些改出的方法,我们也不能忽略这个安全隐患。关于升力,有一个较为简单的公式,即:Y=1/2pCSv^2其中ρ为大气密度,符号为千克每立方米;C为升力系数,由机翼结构决定;S为翼面积,符号为平方米;v为相对速度,符号为米每秒。关于它有一个通俗易懂的推导:气体分子撞击侧壁时,具有一定的动能,这称为动压。根据动能定理,气体分子的动能应为质量乘以速度的平方再除以二,而空气为流体,不考虑体积,所以用密度ρ来表示。这样一来,动压便计算了出来,在乘以翼面积,便是压力差。此种解释并不是真正的升力推导过程,不过却可以清楚得解释升力产生的原因。要想真正地解释升力,还要涉及流体力学的大量计算。在拥有动力的同时,还伴随着阻力的产生。航空器受到的阻力大致可以分为五种。第一是摩擦阻力,气流流经机翼时,会与机翼发生摩擦;第二是压差阻力,气流从物体上下表面流过时,习惯在尾部汇合。而如果没有汇合,尾部便会形成一片类似真空的区域,此时的阻力会非常的大,而如果采用流线型设计,压差阻力便会非常的小;第三是诱导阻力,机翼产生升力时,在尾部会形成一个涡流,诱导阻力由此产生。此外还有干扰阻力,飞机飞行时,机身上的其他部件也会或多或少地产生阻力,这便是干扰阻力。最后是激波阻力,飞机在超音速飞行时,会与空气剧烈摩擦,产生热量,导致机械能损失,这又称波阻。现代的战斗机大多可以进行超音速飞行。飞机的飞行速度一般用马赫数来衡量。马赫是飞行速度和当时飞行的声速的比值,符号为M。一马赫约为340米每秒,1225千米每小时。M小于1时为亚声速,M小于0.3时为不可压缩流,即流体密度不随压力的变化而变化。M大于0.8小于1.2时为跨声速,大于1.2小于5时为超声速,M大于5时为超高声速。超高声速只有在接近大气层时才能达到。飞机在超音速飞行时,要先突破音障,它是指飞机接近音速时出现激波以及局部超音速区,阻力增大,易出现激波失速。具有后掠翼或大推力发动机的飞机可轻而易举地突破音障。突破音障时产生的锥形气团(音锥)称为音爆。高速飞行的另一大障碍是“热障”。战斗机超音速飞行时可产生100~300℃的高温,能严重烧毁飞机表面的蒙皮或内部的电子元器件。若想突破热障,则需升级冷却系统或将蒙皮改为钢材或钛合金以及其它的一些复合材料。航天飞机和火箭一般采用烧蚀材料。材料汽化后可吸收表面大量的热量。军用飞机还要承受一定的过载。飞机上的空气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比称为过载,符号为g。可承受的过载越大,飞机受力越大,机动性也越出色。如果过载过大,飞机往往要承受几倍于自身重力的力,对飞行员的血液供应有着极大影响。飞行员承受正过载时,机翼升力大于重力,g大于1,血液自身体上部流向下部。这时飞行员脑供血不足,易出现黑视,即眼前漆黑一片,暂时失明,若马上摆脱这种状态,视力就会逐渐恢复。飞行员承受负过载时,升力小于重力,此时飞机处于俯冲、倒飞或改出状态,血液从下至上。飞行员所能承受的最大过载为7~10g。由此看来,要想安稳地飞行,还不是那么容易的。二要想实现平稳的飞行,一对好的机翼是不可或缺的,同时还要拥有一些控制飞机姿态的部件。机翼主要由蒙皮、骨架和接头组成。其中骨架又分为纵向骨架和横向骨架。纵向骨架包括翼梁、桁架和纵樯组成,沿翼展方向布置。翼梁和纵樯承受大部分的力,材料均为铝合金或合金钢,部分纵樯可后接襟翼。桁架则紧贴蒙皮,也可承载部分力。横向骨架及翼肋,可传导力,并保持机翼剖面的形状,不让它因受力过大而变形。横向和纵向骨架相互交错,形成机翼的主体,外层再包上蒙皮,这样机翼的气动外形就出来了。一些飞机还装有襟翼和边条。襟翼在平时是收起状态,打开后可增加机翼上缘的弧度和长度,从而增大升力。大型飞机打开襟翼后升力系数可提升80%。边条和机身融为一体,多置于机翼前缘。增加了边条后,飞机的稳定性增加,升力也有所提升。装有边条的飞机飞行时,气流不易与机身分离,从而能有效地避免失速(包括空气的任何流体都具有抗剪切力的性质,称为黏性,黏性系数减小时,气流开始分离,飞机易失速)。除了上述的机翼分类之外,普通机翼还可分为上单翼、中单翼和下单翼。上单翼指的是机翼安装在机身稍靠上的位置(侧视),离地面较远,中单翼安装在中部,而下单翼就很接近地面了。同时,飞机的机翼还会有一定的上反角,一般不会超过7度。上反角的作用是飞机飞行时如果出现侧滑现象时,迎向侧滑方向的一侧机翼的迎风面积以及迎角就会比另一侧机翼要大很多,这就会使飞机产生反向侧滑的力量,即达到迅速修正侧滑的目的。所以飞机的上反角是为了使飞机具备自动修正飞行姿态异常的功能而设计的。上反角为负时,就是下反角。军用飞机还会有一定的后掠角,即机翼前缘与机身轴线的垂线之间的夹角。后掠翼式飞机的后掠角都很小,有利于高速飞行。后掠角也起到修正姿态及航向的作用。展弦比是衡量战机性能的一个重要参数。展弦比是指飞机的翼展与平均翼弦之间的比值。翼展是指机翼左右翼尖之间的长度,翼弦即机翼沿机身方向的弦长,或者说翼弦是在机翼横剖面中,机翼前缘至后缘的距离。展弦比越小,飞机受到的阻力就越小。大部分战斗机的展弦比都较小。为了控制飞机的姿态及航向,飞机还要有副翼,水平尾翼和垂直尾翼,其中垂直尾翼又称方向舵。副翼和水平尾翼都可以控制飞机的升降以及俯仰姿态。而副翼还有一个作用,就是控制飞机的滚转,即转向作用。副翼位于机翼后缘,可上下偏转。左侧副翼上偏,右侧副翼下偏,飞机向左滚转,反之向右滚转。滚转的实际原理就是两侧机翼升力不同,导致机身顺时针或逆时针旋转。垂直尾翼虽然称为方向舵,但是在飞行中它并不起转向作用,而是为了修正航向,保持直线飞行,防止受侧风影响而偏航。垂直尾翼的另一个作用是在飞机滑行时提供转向功能。控制好这些部件,战机就可以平稳飞行,还可以做出各种高难度的机动。三光有机翼还不行。要有合理的气动布局,战斗机的性能才优异。通俗地说,气动布局就是机翼该放哪里的问题,它对飞机的机动性有着很大影响。现代战斗机的气动布局主要分为常规布局、变后掠翼布局、鸭式布局、三翼面布局和无尾布局五种。常规布局即现代战斗机普遍采用气动布局。在常规布局中,垂直尾翼和水平尾翼均位于飞机尾部,机翼在飞机中段。垂直尾翼和水平尾翼都起到稳定的作用。美国90%以上的作战飞机都采用常规布局。一些常规布局的飞机有时很难突破音障。变后掠翼气动布局就是专为解决这种问题而设计的。变后掠翼气动布局的特点是可以调节机翼的后掠角,即翼展是可以变化的。超音速飞行时,后掠角变小,展弦比变小,阻力也变小,飞机获得较好的超音速飞行性能。在低空低速飞行时,机翼展开,展弦比变大,升力也变大,飞机随即获得较好的低速性能。变后掠翼技术最大的缺陷是这种独特的结构会使机身重量增大,且技术过于复杂。有利于进行超音速空战的气动布局还有鸭式布局和三翼面布局。鸭式气动布局取消了水平尾翼,将机翼置于机尾,然后在飞机前部添加一对小翼,称为鸭翼。鸭翼和机翼可同时产生升力,做大迎角飞行时不易失控。由于可以产生额外的升力,具有鸭式气动布局的飞机可以实施短距起降。例如在法国“戴高乐”号航母上服役的阵风—M舰载战斗机,可从公路或较短跑道上起飞的瑞典JAS-39“鹰狮”战斗机等。采用三翼面布局的飞机其实就是在常规布局的基础上添加一对鸭翼。这样做的优点是可以多出一对机翼来分担翼载,使机动性大增。无尾布局分为无水平尾翼和无垂直尾翼两种。无水平尾翼的战斗机均只有一对三角形的机翼,称为无尾三角翼。它的优点是可给飞机减重,并可减小阻力,同时延长使用寿命。不过缺点也很明显:飞机的起降性能和稳定性会大打折扣。无垂直尾翼的飞机均为飞翼布局,即把机身融合在两个大机翼中。德国在二战期间研制了多种飞翼布局的飞机,但都是试验型。使用最成功的飞翼飞机要数美国的B-2隐形轰炸机,它甚至取消了水平尾翼。这样一来,飞机能获得足够的升力,可一直保持平飞。但是,由于没有垂直尾翼,飞机的方向就不好控制,容易偏航,这一点德国人未能克服,而美国人却成功地解决了这一难题。他们给B-2的副翼又添加了控制水平航向的功能。转向时,展开一侧的副翼,这时这一侧的阻力就会增加,而另一侧的阻力保持不变,这样飞机就能转向了。两个副翼同时展开时,则可给飞机减速。上述过程中的原理其实就相当于划船转向的原理。此外,使用推力矢量技术也能让飞翼布局的飞机转向。如果要测试飞机的气动外形,就要用到风洞。风洞一种管状大型实验设备,可人工产生气流,模拟飞行时的状态风洞主要由洞体、驱动系统和测量控制系统组成。中间又分为实验段(包括稳定段和收缩段)、扩压段和回流段(将气流重新导回入口)或排出段。风洞基本上可分为低速、高速和高超声速三种。各种气动布局的优缺点可以在风洞中得以体现。四任何喷气机都有一个致命的缺点:他们只有在拥有跑道的情况下才能起飞。而直升机则可在极端恶劣的情况下垂直起降。直升机具有良好的低空低速性能,可以贴地飞行或翻越山头攻击目标。世界上第一架直升机名为“福克直升机”,由德国的福克教授于1937年发明。直升机的主要部件是旋翼,它负责提供升力。旋翼由两部分组成:桨叶和桨毂。桨毂套在发动机主轴上。发动机运转时,桨毂带动桨叶旋转,产生升力。位于直升机尾部的尾桨起到稳定的作用,让直升机一直保持较为平衡的姿态。直升机一般有2~6片桨叶。桨叶由金属材料或复合材料制成。气流与桨叶剖面(翼弦)的夹角就是直升机的迎角。桨毂分为铰接式、半无铰式、无铰式和无轴承式四类。其中铰接式桨毂有挥舞铰、变距铰和摆振铰组成。直升机悬停时,需要旋翼来提供拉力;提速时,需要发动机高速运转来减小阻力。提高发动机转速可以解决悬停和平飞时的问题。但是,这会导致发动机超负荷运转,容易在空中停车,引发航空事故。还有一种方法,就是调整桨叶之间的距离,即桨距。这可通过调节变距铰来实现,同时也要稍微提升一下旋翼转速。为减小桨叶受到的力,防止损毁,飞行员还可调节挥舞铰。挥舞铰随桨叶旋转时,会上下摆动,保证直升机左右两侧的升力是对称的、均匀的。直升机前进时,机头向前倾;倒飞时,机头后仰,机尾向下;悬停时,保持水平稳定状态即可。以上介绍的是带有尾桨的单桨(单旋翼)直升机。此外还有双旋翼直升机。双旋翼分为两种:分轴和共轴。顾名思义,分轴就是两个旋翼是分开的。分轴双桨翼可以是纵向排列的(例如美国的CH-47“支奴干”直升机),也可以是横向排列的(例如美国的V-22“鱼鹰”倾转翼飞机)。共轴则指两个旋翼都安装在一根轴上。和单旋翼直升机相比,共轴直升机机动性较好,操纵性高,升力较大,设计紧凑,大大减小了中弹的概率,且适合上舰服役。不过,共轴直升机上下的桨叶之间容易发生刮蹭,会磨损桨叶。双旋翼直升机的两个旋翼都是往相反的方向旋转的,不需要尾桨来保持平衡。双旋翼直升机(尤其是共轴直升机)即使尾部被击伤,也可以保持正常飞行,而不像单旋翼直升机那样会瞬间失去平衡。由于直升机具有良好的低空性能,陆军和海军航空兵中就装备了许多种类不同的直升机:武装直升机、侦察直升机、反潜直升机、预警直升机等。为了使军用直升机更加趋于完美,以后的军用直升机设计会更偏向于减噪减震以及提升航程这两大方面。更多内容详见.cn/u/
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好贴子!
只要您稍为有点学识,看了本楼内容,分析接受,飞机的飞行原理自然明白,看来看去都不明白,那么,可以在您的思维分辨能力前面加上“居然”了。
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大家看看12楼:
&只要达到一定的速度,即使不存在阻力,飞机一样会飞行。&
-----------&
哈哈,照你这么说,很多摩托车时速能到300公里,超过很多小型飞机的起飞速度,摩托车怎么没飞起来??&&
他在取笑别人,自己却忘记了“不存在阻力”!而且“一定的速度”自己规定是300公里。
看来,不分析接受是不行的。
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回复:158楼真是傻得可爱,固执的可憎。拿着自己琢磨出的一套所谓理论,罗里啰嗦的复制前边的发言,嘴里讲着荒谬的可笑的话。真是让人又气又笑。不懂你去看书,在这里嘴硬什么?懒的和你理论,最起码的只是都不懂。老同志了吧。劝您一句,不要什么事情都想当然,历史上比您伟大的科学家多得像牛毛
回复:159楼你也真是傻得可爱,竟然拿我跟历史上的科学家比,还有“伟大”的字样!我承认自己固执的可憎/罗里啰嗦/可能也有部分思维是想当然,但是,讲的不是荒谬的可笑的话,也不是什么事情都想当然,这里是讨论飞机的飞行原理是靠什么,你有学识应该指出关于我在这里嘴里讲荒谬可笑的内容的错误地方,避免误导别人!你不能说“老同志了吧”的话,看你的言词不象同志们。你劝我一句目的是什么呢?维护我的利益?还是返回讨论楼主的内容吧。
最专业最简单的回答:茹科夫斯基环量定理。
能不能飞关键不在于速度,而在于是否有足够的升力。
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形成压差的方式有多种 如相对大小的气流孔 等。邮
回复:164楼我们不否定俄罗斯航空之父茹科夫斯基对航空事业的贡献,他为创立实验空气动力学和理论空气动力学奠定了基础,使飞机制造和整个航空事业的发展有了可靠的依据。 飞机的飞行原理是什么,本来应该到航空吧去研究,但是,明白这个道理同样对航天有好处,所以,我们大家也到这里来学习,希望得到一些直接些认识。能不能飞关键在于是否有足够的升力,但是,对于非直升飞机来说,起飞前必须具备一定的速度。 你说“能不能飞关键不在于速度,而在于是否有足够的升力”实际上是火箭技术了。
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顶24楼和28楼
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我看了,2007年的帖,讨论3年!看得出来大家对知识的渴望是多强,真是令我十分感动!特别台山一中。辩解能力更是超群,能迅速准确的抓住语病反击,思路清晰。小子在这佩服万分啊!
此创意为系统基础创意,为问答营销所用!请务必不要对其做任何操作!!如有任何操作,将可能影响对应问答营销创意的展现!!
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我对飞行原理是一窍不通的,偶然路过此吧。看了那么多贴,发表一些自己的看法,飞机在静止时想让它升起来,所需的升力要大于它自身的重量吧,那么不管他飞行的速度是多少,它想要飞起来,所需要产生的升力足够它克服自身重力就好,- -!就是说飞机所需升力是与飞行速度无关,速度知识决定升力大小而已。98楼说速度越快的飞机机翼为什么越小,我认为速度越快的飞机,如果机翼还大的话,那么升力就会很大了,这时只能说这个飞机升得非常快而不是飞得非常快了。小机翼飞机可以减小成本。还可以减小空气阻力来提高速度,在如此高速下飞行,已经随便可以产生能让它继续飞行的升力了,所以没必要用大机翼。这些只是我个人观点,不知对不对,不喜勿喷。呵呵
回复:170楼您看过讨论3年2007年的帖,大概已经明白飞机的飞行原理是靠什么吧?只是靠一方面吗?如果你全部内容都看过,你会注意“风筝原理”是采用外力的,也就是说,能够离开地面的方法很多。“能不能飞关键不在于速度,而在于是否有足够的升力”这种结论实际上是火箭技术了。讨论的目的是通过争论,达到明白主题,思维更加深入。如果您有深层次的思维,您会去了解飞机与火箭的共同点和不同的方面:虽然它们都是离开地面,在1000米以上的高度,飞机消耗的能源是火箭的十六分这一。这一点对研究航天有很大的好处,
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讨论了这么多时间,未明白的应该理解了:飞机是依靠固定的机翼,提供升力使飞机翱翔于天空的。但是,机翼的上下两侧的形状必须不一样,上侧要凸些,下侧则要平些,并且必须具备一定的攻角。根据空气流动力学的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的升力。当飞机滑行到一定速度时,这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是,飞机就上天了。 必须明白,飞机滑动是需要动力的,所以,飞机必须要安装涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机或火箭发动机等发动机,使之发生向前的动力。 飞机的原理就是这样。 但是,就是在思维更加深入的同时,有人错误地认为飞机离开地面的那一时刻/在空中匀速飞行时,飞机接受的升力等于它在地面时的重量,那是错误的认识。如果你知道火车在轨道上前进时,火车对轨道的压力跟速度成反比时,自然明白这个道理。所以,速度是飞机能不能飞起来的关键。失速就往下掉! “能不能飞关键不在于速度,而在于是否有足够的升力”这种结论实际上是火箭技术了。不属于飞机。火箭技术在未出大气层前,需要的升力总是大于原有自重,速度越快,需要提供的升力越大!所以,它与飞机进入相同高度时消耗的能源是飞机的十多倍。
回复:9楼外行看热闹,内行看门道。他山之石,可以攻玉。外行的人的想法也有一定的借鉴作用。很多发明就是所谓的外行人弄出来的。道理越辩越明。专家也未必事事都对
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这这这,这,简直是一锅粥咧。恁的在这里聒噪!航空航天学院快给你下聘书咧。
飞机会飞是因为他天生会飞
顶176楼!道理越辩越明,专家也未必事事都对。怕麻烦/复杂就什么也理解不了。106楼说得对,不要小看风筝,是最显见的原理! 风筝必须存在一个攻角的道理上面也有人说过,实际上速度非常重要!放过风筝的人都明白,在空气流动速度不大的情况下,我们放风筝必须拉着线助跑,如果风速大就不用拉着线跑助。静风,我们必有拉着线不停助跑才能放起风筝。昨天,我在珠海观看飞行特技表演,其中一个特技就是侧身飞行,其原理就是强调速度的重要,因为侧身飞行时,机翼尖的连线跟地平线差不多相互垂直,空气对飞机差不多不存在有支承力,此时此刻就是依靠高速度。慢速飞机需要大机翼,甚至双机翼,速度越快的飞机机翼越小也说明速度非常重要!速度达到7.8公里/秒,那么,根本不需机翼,只要尾巴上装上定向叶片就可以了。应该说,这里是给不怕烦乱的学者学习,大家必须学会擦亮眼睛,去粗取精/去伪存真。177楼说的也有点理由,是聒噪了些,应该想法到航空航天学院去。
回复:23楼23楼,你所举的例子现象虽然不明显,但确实是对的(匀速圆周运动原理+地球是球形)。不过我认为飞机高度和速度对飞机重力的影响比较小(还比不上地球自转对重力的影响),而且严格得将,并不能说是反比的(说法错误)。只能说飞机速度越大,空气对飞机所提供的升力越小。
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回复:181楼你做过下面的实验吗?“把么托车停放在灵敏程度很高的地磅称一下重量,再以各种速度经过地磅,把每次记录的数据加以比较”结果是:托车停放在地磅时重量最大,速度越快经过地磅,重量越小。 你说“说飞机速度越大,空气对飞机所提供的升力越小。”有误,应该说,“飞机速度越大,需要空气对飞机所提供的升力越小。”,实际上在机翼迎风面积一定的情况下,飞机速度越大,空气对飞机所提供的升力越大。所以,飞机爬升到一定高度后,必须改变机翼攻角(减少机翼迎风面积)或中止加速度,否则,直到气簿层出现升限。
空气动力学,知道,没看过
迅速次大赦奉公守法ghqwefhsavfeqfd防盗锁fasd发送打法司法大幅度发sfdsfewdfrdehfb
回复186楼你说的是什么意思?迅速次大赦奉公守法? 可以告诉你,现在社会上很多骗子,唯独到航天吧来就别想捞到油水。因为,到航天吧来的网友关注的是航天,就算是航空/航天技术也骗不了人,你若没有学识,根本看不懂,拿去也没有用。看懂了,也要自己亲身参与实践,只能付出劳动,别想捞到油水。
一、飞行原理 && 飞机在空气中运动时,是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。在日常生活中,有风的时候,我们会感到有空气流过身体,特别凉爽;无风的时候,骑在自行车上也会有同样的体会,这就是相对气流的作用结果。滔滔江水,流经河道窄的地方时,水流速度就快;经过河道宽的地方时,水流变缓,流速较慢。空气也是一样,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。由此我们得出了流动空气的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。这就是气流连续性原理。&& 实践证明,空气流动的速度变化后,还会引起压力变化。当流体稳定流过一个管道时,流速快的地方压力小。流速慢的地方压力大。&& 飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力(见图)。其方向与相对气流方向垂直;其大小主要受飞行速度、迎角(翼弦与相对气流方向之间的夹角)、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。当然,飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力,但机翼升力是飞机升空的主要升力源。飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升力的大小而实现的。这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥秘。 && 二、飞机的主要组成部队及其功用 && 自从世界上出现飞机以来,飞机的结构形式虽然在不断改进,飞机类型不断增多,但到目前为止,除了极少数特殊形式的飞机之外,大多数飞机都是由下面六个主要部分组成,即:机翼、机身、尾翼、起落装置、操纵系统和动力装置。它们各有其独特的功用。 && (一)机身 && 机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备,并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上,还常将发动机装在机身内。 && (二)机翼 && 机翼是飞机上用来产生升力的主要部件,一般分为左右两个翼面。&& 机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼,机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼,机翼平面形状成三角形的称三角翼,前一种适用于低速飞机,后两种适用于高速飞机。近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。&& 左右机翼后缘各设一个副翼,飞行员利用副翼进行滚转操纵。即飞行员向左压杆时,左机翼上的副翼向上偏转,左机翼升力下降;右机翼上的副翼下偏,右机翼升力增加,在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。为了降低起飞离地速度和着陆接地速度,缩短起飞和着陆滑跑距离,左右机翼后缘还装有襟翼。襟翼平时处于收上位置,起飞着陆时放下。&& 飞机的机翼的变化&& 在飞机诞生之初,机翼的形状千奇百怪,有的像鸟的翅膀,有的像蝙蝠的黑翼,有的像昆虫的翅膀;有的是单机翼,有的是双机翼。到第二次世界大战时,虽然绝大多数飞机"统一)到单机翼上来,但单机翼的位置又有上单机翼、中单机翼和下单机翼之分,其形状有平直机翼、后掠机翼、三角机翼、梯形机翼、变后掠角机翼和前掠角机翼之别。
&& (三)尾翼 && 尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。&& 1.垂直尾翼&& 垂直尾翼垂直安装在机身尾部,主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。&& 通常垂直尾翼后缘设有方向舵。飞行员利用方向舵进行方向操纵。当飞行员右蹬舵时,方向舵右偏,相对气流吹在垂尾上,使垂尾产生一个向左的侧力,此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩,从而使机头右偏。同样,蹬左舵时,方向舵左偏,机头左偏。某些高速飞机,没有独立的方向舵,整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转,称为全动垂尾。&& 2.水平尾翼&& 水平尾翼水平安装在机身尾部,主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。低速飞机水平尾翼前段为水平安定面,是不可操纵的,其后缘设有升降舵,飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。即飞行员拉杆时,升降舵上偏,相对气流吹向水平尾翼时,水平尾翼产生附加的负升力(向下的升力),此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩,从而使飞机抬头。同样飞行员推杆时升降舵下偏,飞机低头。&& 超音速飞机采用全动平尾,即将水平安定面与升降舵合为一体。飞行员推拉杆时整个水平尾翼都随之偏转。飞行员用全动平尾来进行俯仰操纵。其操纵原理与升降舵相同。&& 某些高速飞机为了提高滚转性能,在左、右压杆时,左、右平尾反向偏转,以产生附加的滚转力矩,这种平尾称为差动平尾。&& 有些飞机的水平尾翼放在机翼前边,这种飞机叫鸭式飞机。这时放在机翼前面的水平尾翼称为鸭翼或前翼。也有一部分飞机没有水平尾翼,这种飞机称为无尾飞机。&& 现在有些飞机还采用了三翼面的布局方法,也就是说既有机翼前面的前翼,也有机翼后面的水平尾翼。 && (四)起落装置 && 起落装置的功用是使飞机在地面或水面进行起飞、着陆、滑行和停放。着陆时还通过起落装置吸收撞击能量,改善着陆性能。&& 早期陆上飞机起落装置比较简单,只有三个起落架,而且在空中不能收起,飞行阻力大。现代的陆上飞机起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分,且起落架在起飞后即可收起,以减少飞行阻力。改善起落性能的装置主要有起飞加速器、机轮刹车、减速伞等。&& 水上飞机的起落架由浮筒代替机轮。 && (五)操纵系统(飞行控制系统) && 飞机操纵系统是指从座舱中飞行员驾驶杆(盘)到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面,用来传递飞行员操纵指令,改变飞行状态的整个系统。早期的操纵系统是由拉杆、摇臂(或钢索)组成的纯机械操纵系统。现代飞机在操纵系统中采用了很多自动控制装置,因而,通常把它称为飞行控制系统。 && (六)动力装置 && 飞机动力装置是用来产生拉力(螺旋桨飞机)或推力(喷气式飞机),使飞机前进的装置。采用推力矢量的动力装置,还可用来进行机动飞行。现代的军用飞机多数为喷气式飞机。&& 喷气式飞机的动力装置主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。 && 三、飞机的操纵方式 && 千变万化的飞行动作都是在飞行员以杆、舵、油门为主的操纵下完成的。主要有俯仰操纵、横侧操纵和方向操纵。 && (一)俯仰转动 && 俯仰转动是通过飞行员前推或后拉驾驶杆,从而使升降舵面上偏或下偏来实现的。如飞行员向后拉杆时,升降舵上偏,相对气流作用在升降舵面上,使整个水平尾翼产生一个向下的附加力,对飞机重心构成一个使机头上仰的操纵力矩,在这个力矩的作用下,飞机绕横轴做上仰运动。&& 当飞行员向前推杆时,升降舵向下偏转,相对气流作用在升降面上,在水平尾翼上产生一个向上的附加力,对飞机重心构成了使机头下俯的操纵力矩,飞机便绕横轴做下俯运动。
&& (二)横侧转动 && 横侧转动是通过飞行员在左右压杆,使左右机翼上的副翼发生偏转来实现的。如飞行员向左压杆,左副翼上偏,右副翼下偏。相对气流作用在左右副翼上,使左机翼产生向下的附加力,右机翼产生向上的附加力,对飞机重心构成左滚力矩,飞机便绕纵轴向左滚转。相反,如果飞行员向右压杆,飞机右副翼上偏,左副翼下偏,对飞机重心构成右滚力矩,飞机便向右滚转。&& (三)方向偏转 && 方向偏转是通过飞行员左、右蹬舵,使垂直尾翼上的方向舵左、右偏转来实现的。如飞行员蹬左舵,方向舵左偏,相对气流作用在方向舵面上,使垂直尾翼上产生一个向右的侧力,对飞机重心构成了一个使机头左偏的方向操纵力矩,飞机向左发生偏转同样,飞行员蹬右舵,机头就会向右偏转。&& 当然,飞行员在做飞行动作时,不仅在于进行某种单一的操纵,而是几种操纵同时进行的。如做特技飞行中的急上升转弯(战斗转弯)的动作时,飞行员不但要加油门向后拉杆,增加仰角,还要压杆增大坡度,同时还要蹬舵消除内侧滑,使飞机绕三轴同时转动。可见,飞行远远不象我们看到的"自由翱翔"那么简单,飞机所呈现出的各种简单与复杂的飞行状态,都出自飞行员灵巧的双手和双脚。 && 四、飞行的基本状态和复杂的特技动作 && (一)基本状态 && 1.平飞:是最基本的飞行动作,通常是指飞机在等高、等速的条件下做水平直线飞行。这时,飞机的升力(Y)与重力(G)平衡,拉力(P)与阻力(X)平衡,即:Y=G、P=X。当然,还有加速平飞和减速平飞,所不同的是:加速平飞时P>X,而减速平飞时P<X。&& 2.上升:飞机沿一条倾斜向上的轨迹所做的飞行(爬高)。上升轨迹与水平面的夹角称上升角。上升分等速和变速上升。&& 3.下滑:飞机沿向下的倾斜轨迹所做的飞行称下滑。下滑轨迹与水平面之间的夹角,叫下滑角。下滑分加速下滑(迅速下降高度)、减速下滑(着陆阶段)和等速下滑。&& 4.侧滑:飞机对称面与相对气流方向不一致的飞行称侧滑。飞行中,飞行员只蹬舵,不压杆,或只压杆不蹬舵,都会使飞机产生侧滑。相对气流与飞机对称面之间的夹角叫侧滑角。&& 这是几种最基本的飞行状态,飞行学员在最初的"起落航线"阶段就会遇到。 && (二)起落航线飞行 && 所谓起落航线飞行,就是在机场上空周围按规定的高度、速度和预定的转弯点组成五边(或四边)航线进行起飞着陆的飞行。要求飞行员在有限的时间内,完成观察座舱内外的各种信息变化,并及时操纵以保持正确数据;目测判断和修正飞机的状态、飞行高度、速度及前后机距离;完成收放起落架和襟翼动作等。分起飞上升、航线建立和下滑目测着陆等阶段。&& 1.起飞:是指飞机从开始滑跑到离陆并上升到一定的高度(通常为25米)和达到一定速度的过程。正常起飞分三点滑跑、两点滑跑、离陆、小角度上升和上升5个阶段(图1-27)。高速飞机由于发动机功率大,离陆后可不经过小角度上升而直接进入上升阶段。&& 2.着陆:是指飞机从一定的高度下滑并降落于跑道,直到停止滑跑,脱离跑道(滑出跑道)的过程。通常分为下滑、拉开始、拉平、平飘、接地和着陆滑跑6个阶段。一般飞机的着陆速度比起飞离陆速度大,为了缩短着陆滑跑矩离,高速飞机落地时除了使用刹车减速装置外,还使用着陆减速伞,作用在于缩短滑跑距离。 && (三)特技飞行 && 飞行员操纵飞机按一定的动作形式和轨迹做高度、速度、方向和状态不断变化的飞行叫特技飞行。它是歼击机飞行员的必修课目。是充分发挥飞机性能,利用各种飞行动作进行空中机动以有效地攻击敌方并避开敌方攻击的重要手段。&& 特技有简单特技、复杂特技和高级特技之分。简单特技主要动作有:盘旋、俯冲、横滚、跃升、急上升转弯等。复杂特技有:最大允许坡度盘旋(大坡度盘旋)、半滚倒转、斤斗、半斤斗翻转、斜斤斗等(图1-30)。高级特技有:上下横"8"字、竖"8"字、草花形斤斗、双上升转弯、上升横滚、跃升盘旋、翻转横滚、多次上升横滚和多次下滑横滚等。 && (四)超机动能力 && 超机动能力是从1989年苏-27战斗机表演了"眼镜蛇"机动动作后开始出现的飞行新概念,这是一个全新的、非常规的机动动作。"眼镜蛇"机动简单的说是一个低速、大迎角机动,飞机能够在2.5秒之内使俯仰角变化90度到100度。而且在整套动作中飞机没有任何失控趋势的动作。"眼镜蛇"机动说明,苏-27已具有很好的上仰操纵能力,动、静态横侧稳定性和操纵性,以及良好的下俯控制能力。由于苏-27的良好飞行性能,使它成为公认的第三代超音速战斗机的优秀代表,与美国的F-16和F-15并驾齐驱。&& 继苏-27之后,苏霍伊飞机设计局又推出苏-37战斗机。苏-37是在苏-27M战斗机基础上发展的型号,其外形与苏-27很相似。该机不仅能够作"眼镜蛇"机动,而且还可以在"眼镜蛇"机动动作后接一个360度的滚转、尾冲,在垂直平面内作360度转向的圆形机动,高速盘旋时可以大角度攻击目标,甚至可以在大迎角情况下以接近零速的状态下飞行。因此,苏-37被称为当今超机动性或超高机动性战斗机。&& 苏-37为什么有这么好的机动特性,主要是因为它装备了一种功能独特的动力装置,即两台AL-37FU涡轮风扇发动机。这种发动机不但推重比大,可为战斗机提供强劲的飞行动力,而且采用了先进的转向喷口设计,使飞机具有推力矢量控制能力,可实现超常的高难度机动飞行。超机动能力是对战斗机机动性能提出的新的更高的要求,但是有些非常规机动的实用价值如何,目前还较大争议。
小学就有说了。
居全球前列的工业机械制造商,专业从事航空航天
我放个屁 飞机就能上天,这是真理。
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