飞机的升力

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飞机升力知识点总结大全

飞机升力知识点总结大全

飞机升力知识点总结大全一、飞机升力的基本概念1. 飞机升力是指飞机在飞行过程中受到的向上的支撑力,使其能够在空中保持飞行状态。

2. 飞机升力的产生是由于飞机翼面上下气压差所引起的,气流在翼面上产生了向下的作用力,根据牛顿第三定律,飞机获得了向上的升力。

3. 飞机升力的大小取决于飞机的速度、翼面的形状、气流的密度和翼面的倾角等因素。

二、飞机升力的计算公式1. 飞机升力的计算公式为:L=0.5*ρ*V^2*S*CL其中,L为升力,ρ为空气密度,V为飞机的速度,S为翼面的面积,CL为升力系数。

2. 升力系数CL可以通过试验和计算得到,它是一个与机翼形状和飞行状态相关的参数,是计算升力的重要参数。

三、影响飞机升力的因素1. 飞机速度:飞机速度的增加会导致升力的增加,但过大的速度也会使翼面受到过大的气动力而失去稳定。

2. 翼面形状:翼面的形状对升力的大小和稳定性有着重要影响,常见的翼面形状有对称翼面和非对称翼面。

3. 空气密度:空气密度越大,产生的升力也越大,因此在高海拔地区,飞机需要更大的速度和升力才能维持飞行。

4. 翼面倾角:翼面的倾角对升力的大小和稳定性有着重要影响,常见的翼面倾角有攻角和迎角。

5. 翼面面积:翼面的面积决定了产生的升力的大小,面积越大,产生的升力也越大。

四、飞机升力的控制1. 飞机升力可以通过控制飞机的速度、翼面倾角和机头的姿态等方式来进行调节,以实现飞机的升降。

2. 飞机的升力控制是飞行员的重要技能之一,在飞行中需要根据飞机的动态状态和气流的情况来进行灵活的控制。

3. 飞机的升力控制对于起飞、飞行和着陆都有着重要的作用,是飞行安全的关键之一。

五、飞机升力的应用1. 飞机升力的应用包括飞机的起飞、飞行、转弯、攀升、下降和着陆等各个阶段,是飞机飞行过程中保持稳定状态的基础。

2. 飞机升力的应用还涉及到飞机的设计、研发、改进和维护等方方面面,是飞机工程领域的重要内容。

3. 飞机升力的应用还包括飞机性能的优化、燃油消耗的减少、飞机的负载能力和适航性等方面,对飞机的经济效益和安全性有着重要的影响。

飞机升力与阻力详解图文

飞机升力与阻力详解图文

飞行基础知识①升力与阻力详解图文升力是怎样产生的任何航空器都必须产生大于自身重力的升力才能升空飞行,这是航空器飞行的基本原理.前面我们提到,航空器可分为轻于空气的航空器和重于空气的航空器两大类,轻于空气的航空器如气球、飞艇等,其主要部分是一个大大的气囊,中间充以比空气密度小的气体如热空气、氢气等,这样就如同我们小时候的玩具氢气球一样,可以依靠空气的静浮力升上空中.远在一千多年以前,我们的祖先便发明了孔明灯这种借助热气升空的精巧器具,可以算得上是轻于空气的航空器的鼻祖了.然而,对于重于空气的航空器如飞机,又是靠什么力量飞上天空的呢相信大家小时候都玩过风筝或是竹蜻蜓,这两种小小的玩意构造十分简单,但却蕴含着深刻的飞行原理.飞机的机翼包括固定翼和旋翼两种,风筝的升空原理与滑翔机有一些类似,都是靠迎面气流吹动而产生向上的升力,但与固定翼的飞机有一定的差别;而旋翼机与竹蜻蜓却有着异曲同工之妙,都是靠旋翼旋转产生向上的升力.机翼是怎样产生升力的呢让我们先来做一个小小的试验:手持一张白纸的一端,由于重力的作用,白纸的另一端会自然垂下,现在我们将白纸拿到嘴前,沿着水平方向吹气,看看会发生什么样的情况.哈,白纸不但没有被吹开,垂下的一端反而飘了起来,这是什么原因呢流体力学的基本原理告诉我们,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,白纸上面的空气被吹动,流动较快,压强比白纸下面不动的空气小,因此将白纸托了起来.这一基本原理在足球运动中也得到了体现.大家可能都听说过足球比赛中的“香蕉球”,在发角球时,脚法好的队员可以使足球绕过球门框和守门员,直接飞入球门,由于足球的飞行路线是弯曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”.这股使足球偏转的神秘力量也来自于空气的压力差,由于足球在踢出后向前飞行的同时还绕自身的轴线旋转,因此在足球的两个侧面相对于空气的运动速度不同,所受到的空气的压力也不同,是空气的压力差蒙蔽了守门员.对于固定翼的飞机,当它在空气中以一定的速度飞行时,根据相对运动的原理,机翼相对于空气的运动可以看作是机翼不动,而空气气流以一定的速度流过机翼.空气的流动在日常生活中是看不见的,但低速气流的流动却与水流有较大的相似性.日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快.流过机翼的气流与河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢.根据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高,换一句话说,就是大气施加与机翼下表面的压力方向向上比施加于机翼上表面的压力方向向下大,二者的压力差便形成了飞机的升力.当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,因而气流速度一样,所产生的压力也一样,此时机翼不产生升力.但是当对称机翼以一定的倾斜角称为攻角或迎角在空气中运动时,就会出现与非对称机翼类似的流动现象,使得上下表面的压力不一致,从而也会产生升力.飞机的阻力凡是懂得物理知识的人都知道,飞机在飞行的过程中,机体上所受的力是平衡的.飞机的重力与飞机产生的升力平衡,而飞机的发动机的作用则是克服飞机所受的阻力,推动飞机前进,使得飞机相对于空气运动,从而产生升力.大家肯定要想,飞机发动机的功率那么大,难道飞机上所受的阻力有那么大吗的确,飞机在高速飞行的同时,会因为不同原因受到非常大的阻力.从产生阻力的不同原因来说,飞机所受的阻力可以分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、干扰阻力、激波阻力等.摩擦阻力当两个物体相互滑动的时候,在两个物体上就会产生与运动方向相反的力,阻止两个物体的运动,这就是物体之间的摩擦阻力.当飞机在空气中飞行时,飞机也会受到空气的摩擦阻力,飞机的摩擦阻力是因为空气的粘性造成的.当气流流过物体时,由于粘性,空气微团与物体表面发生摩擦,阻滞了气流的流动,这就是物体对空气的摩擦阻力,反之,空气对物体也给予了摩擦阻力.摩擦阻力是在边界层中产生的.所谓边界层就是紧贴物体表面,流速由外部流体的自由流速逐渐降低到零的那一层薄薄的空气层.边界层中气流的流动情况是不同的.一般机翼大约在最大厚度之前,边界层的气流各层不相混杂而成层地流动,这部分叫做“层流边界层”.在这之后,气流的活动转变为杂乱无章,并且出现了漩涡和横向流动,这部分叫做“紊流边界层”.从“层流边界层”转变为“紊流边界层”的那一点叫做“转捩点”. 边界层中的摩擦阻力大小与流动情况有很大关系,从大量的实践证明,对于层流流动,物体表面受到的摩擦阻力小,而紊流流动对物面的摩擦阻力大的多.在普通的机翼表面,既有层流边界层,又有紊流边界层,所以为了减小摩擦阻力,人们就千方百计地使物体表面的流动保持层流状态,例如通过在机翼表面上钻孔,吸除紊流边界层,这样就可以达到减阻的目的.另外,提高加工精度,使层流边界层尽量的长,延缓转捩点的出现,甚至抑制它的出现,也可以起到很好的效果.这些都是飞机设计中的层流机翼的概念.物体表面受到的摩擦阻力还跟物体的表面积有关系,面积越大,阻力也越大.因此在人们试图减小飞行阻力的时候,减小飞机的尾翼或者机翼的面积也是一个有效的方法.当然前提条件是保证产生足够的升力和控制力.例如使用推力矢量技术的飞机,由于有了发动机推力直接用于飞行控制,这样飞机的尾翼就可以减小或者去除,这样就可以大大的减小摩擦阻力.诱导阻力机翼同一般物体相似,也有摩擦阻力和压差阻力.对于机翼而言,这二者合称“翼型阻力”.机翼上除翼型阻力外,还有“诱导阻力”又叫“感应阻力”.这是机翼所独有的一种阻力.因为这种阻力是伴随着机翼上举力的产生而产生的.也许可以说它是为了产生举力而付出的一种代价.如果有一架飞机以某一正迎角a作水平飞行,它的机翼上面的压强将降低,而下面的压强将增高,加上空气摩擦力,于是产生了举力Y.这是气流作用到机翼上的力,根据作用和反作用定律,必然有一个反作用力即负举刀力-Y,由机翼作用到气流上,它的方向向下,所以使气流向下转折一个角度a,这一角度叫“下洗角”.随着下洗角的出现,同时出现了气流向下的速度.这一速度叫做“下洗速w”.下洗的存在还可由风洞实验观察出来.由实验可知:当飞机飞行时,下翼面压强大、上翼面压强小.由于翼展的长度是有限的,所以上下翼面的压强差使得气流从下翼面绕过两端翼尖,向上翼面流动.当气流绕流过翼尖时,在翼尖那儿不断形成旋涡.旋涡就是旋转的空气团.随着飞机向前方飞行,旋涡就从翼尖向后方流动,并产生了向下的下洗速w.下洗速在两个翼尖处最大,向中心逐渐减小,在中心处减到最小.这是因为旋涡可以诱导四周的空气随之旋转,而这又是由于空气粘性所起的作用.空气在旋转时,越靠内圈,旋转得越快,越靠外圈,旋转得越慢.因此,离翼尖越远,气流垂直向下的下洗速就越小.图示的就是某一个翼剖面上的下洗速度.它与原来相对速度v组成了合速度u .u与v的夹角就是下洗角a1.下洗角使得原来的冲角a减小了.根据举力Y原来的函义,它应与相对速度v垂直,可是气流流过机翼以后,由于下洗速w的作用,使v的方向改变,向下转折一个下洗角a1,而成为u.因此,举力Y也应当偏转一角度a1,而与u垂直成为y 1.此处下洗角很小,因而y与y1一般可看成相等.回这时飞机仍沿原来v的方向前进.y1既不同原来的速度v垂直,必然在其上有一投影为Q;.它的方向与飞机飞行方向相反,所起的作用是阻拦飞机的前进.实际上是一种阻力.这种阻力是由举力的诱导而产生的,因此叫做“诱导阻力”.它是由于气流下洗使原来的举力偏转而引起的附加阻力,并不包含在翼型阻力之内.图中机翼前面的一排小箭头表示原来的流速,后面的一排小箭头则表示流过机翼后偏转一个角度的流速.诱导阻力同机翼的平面形状,翼剖面形状,展弦比,特别是同举力有关.压差阻力“压差阻力”的产生是由于运动着的物体前后所形成的压强差所形成的.压强差所产生的阻力、就是“压差阻力”.压差阻力同物体的迎风面积、形状和在气流中的位置都有很大的关系.用刀把一个物体从当中剖开,正对着迎风吹来的气流的那块面积就叫做“迎风面积”.如果这块面积是从物体最粗的地方剖开的,这就是最大迎风面积.从经验和实验都不难证明:形状相同的物体的最大迎风面积越大,压差阻力也就越大.物体形状对压差阻力也有很大的作用.把一块圆形的平板,垂直地放在气流中.它的前后会形成很大的压差阻力.平板后面会产生大量的涡流,而造成气流分离现象.如果在圆形平板的前面加上一个圆锥体,它的迎风面积并没有改变,但形状却变了.平板前面的高压区,这时被圆锥体填满了.气流可以平滑地流过,压强不会急剧升高,显然这时平板后面仍有气流分离,低压区仍然存在,但是前后的压强差却大为减少,因而压差阻力降低到原来平板压差阻力的大约五分之一.如果在平板后面再加上一个细长的圆锥体,把充满旋涡的低压区也填满,使得物体后面只出现很少的旋涡,那么实验证明压差阻力将会进一步降低到原来平板的大约二十到二十五分之象这样前端圆纯、后面尖细,象水滴或雨点似的物体,叫做“流线形物体”,简称“流线体”.在迎风面积相同的条件下,它的压差阻力最小.这时阻力的大部分是摩擦阻力.除了物体的迎风面积和形状外,物体在气流中的位置也影响到压差阻力的大小.物体上的摩擦阻力和压差阻力合起来叫做“迎面阻力”.一个物体,究竟哪一种阻力占主要部分,这要取决于物体的形状和位置.如果是流线体,那么它的迎面阻力中主要部分是摩擦阻力.如果形状远离流线体的式样,那么压差阻力占主要部分,摩擦阻力则居次要位置,而且总的迎面阻力也较大.干扰阻力飞机上除了摩擦阻力,压差阻力和诱导阻力以外,还有一种“干扰阻力”值得我们注意,实践表明,飞机的各个部件,如机翼、机身、尾翼等,单独放在气流中所产生的阻力的总和并不等于、而是往往小于把它们组成一个整体时所产生的阻力.所谓“干扰阻力”就是飞机各部分之间由于气流相互干扰而产生的一种额外阻力.如图所示,气流流过机翼和机身的连接处,由于机翼和机身二者形状的关系,在这里形成了一个气流的通道.在A处气流通道的截面积比较大,到C点翼面最圆拱的地方,气流通道收缩到最小,随后到B处又逐渐扩大.根据流体的连续性定理和伯努利定理,C处的速度大而压强小,B处的速度小而压强大,所以在CB一段通道中,气流有从高压区B回流到低压区C 的趋势.这就形成了一股逆流.但飞机前进不断有气流沿通道向后流,遇到了后面的这股逆流就形成了气流的阻塞现象,使得气流开始分离,而产生了很多旋涡.这些旋涡表明气流的动能有了消耗,因而产生了一种额外的阻力,这一阻力是气流互相干扰而产生的,所以叫做“干扰阻力”.不但在机翼和机身之间可能产生干扰阻力,而且在机身和尾翼连接处,机翼和发动机短舱连接处,也都可能产生.从干扰阻力产生的原因来看,它显然和飞机不同部件之间的相对位置有关.如果在设计飞机时,仔细考虑它们的相对位置,使得它们压强的增加不大也不急剧,干扰阻力就可减小.另外,还可以采取在不同部件的连接处加装流线型的“整流片”的办法,使连接处圆滑过渡,尽可能减少漩涡的产生,也可减少“干扰阻力”.激波阻力飞机在空气中飞行时,前端对空气产生扰动,这个扰动以扰动波的形式以音速传播,当飞机的速度小于音速时,扰动波的传播速度大于飞机前进速度,因此它的传播方式为四面八方;而当物体以音速或超音速运动时,扰动波的传播速度等于或小于飞机前进速度,这样,后续时间的扰动就会同已有的扰动波叠加在一起,形成较强的波,空气遭到强烈的压缩、而形成了激波.空气在通过激波时,受到薄薄一层稠密空气的阻滞,使得气流速度急骤降低,由阻滞产生的热量来不及散布,于是加热了空气.加热所需的能量由消耗的动能而来.在这里,能量发生了转化--由动能变为热能.动能的消耗表示产生了一种特别的阻力.这一阻力由于随激波的形成而来,所以就叫做"波阻".从能量的观点来看,波阻就是这样产生的.从机翼上压强分布的观点来看,波阻产生的情况大致如下;根据对机翼所作的实验,在超音速飞行时,机翼上的压强分布如图所示.在亚音速飞行情况下,机翼上只有摩擦阻力、压差阻力和诱导阻力.它的压力分布如图中虚线所示.对图中两种不同的飞行情况压强分布加以比较,可以看出:在亚音速飞行情况下,最大稀薄度靠前,压强分布沿着与飞行相反的方向上的合力,不是很大,即阻力不是很大,其中包括翼型阻力和诱导阻力.可是在超音速飞行情况下,压强分布变化非常大,最大稀薄度向后远远地移动到尾部,而且向后倾斜得很厉害,同时它的绝对值也有增加.因此,如果不考虑机翼头部压强的升高,那么压强分布沿与飞行相反方向的合力,急剧增大,使得整个机翼的总阻力相应有很大的增加.这附加部分的阻力就是波阻.由于它来自机翼前后的压力差,所以波阻实际上是一种压差阻力.当然,如果飞机或机翼的任何一点上的气流速度不接过音速,是不会产生激波和波阻的.阻力对于飞机的飞行性能有很大的影响,特别是在高速飞行时,激波和波阻的产生,对飞机的飞行性能的影响更大.这是因为波阻的数值很大,能够消耗发动机一大部分动力.例如当飞行速度在音速附近时,根据计算,波阻可能消耗发动机大约全部动力的四分之三.这时阻力系数Cx急骤地增长好几倍.这就是由于飞机上出现了激波和波阻的缘故.由上面所说的看来,波阻的大小显然同激波的形状有关,而激波的形状在飞行M数不变的情况下;又主要决定于物体或飞机的形状,特别是头部的形状.按相对于飞行速度或气流速度成垂直或成偏斜的状态,有正激波和斜激波两种不同的形状.成垂直的是正激波,成偏斜的是斜激波.在飞行M数超过1时例如M等于2,如果物体的头部尖削,象矛头或刀刃似的,形成的是斜激波;如果物体的头部是方楞的或圆钝的,在物体的前面形成的则是正激波.正激波沿着上下两端逐渐倾斜,而在远处成为斜激波,最后逐渐减弱成为弱扰动的边界波.斜激波的情况也是一样的,到末端也逐渐减弱而转化为边界波.在正激波之后的一小块空间,气流穿过正激波,消耗的动能很大,总是由超音速降低到亚音速,在这里形成一个亚音速区.M数的大小也对激波的形状有影响.当M数等于1或稍大于1例如M=时,在尖头如炮弹物体前面形成的是正激波.如果M数超过1相当多例如M=,形成的则是斜激波.正激波的波阻要比斜激波大,因为在正激波下,空气被压缩得很厉害,激波后的空气压强和密度上升的最高,激波的强度最大,当超音速气流通过时,空气微团受到的阻滞最强烈,速度大大降低,动能消耗很大,这表明产生的波阻很大;相反的,斜激波对气流的阻滞较小,气流速度降低不多,动能的消耗也较小,因而波阻也较小.斜激波倾斜的越厉害,波阻就越小.加强图仔细看啊从机翼截面观察气体流场状态下图所示为:飞机在转弯时的受力情况.假定飞机的飞行方向是由外飞进屏幕里,即飞机是在做左转弯.此时飞行员向左侧压杆,使左侧副翼上翻、右侧副翼下翻,在左翼上产生向下的力Fa、右翼上产生向上的力Fb,此二力以机身重心为中心形成一滚动力矩,使飞机向左翻滚.而从整架飞机来考虑,机翼左翻也使总升力 F 向左翻.在竖直和水平方向上将其分解,其竖直分力F1 与飞机重力G 维持平衡,保持飞机的飞行高度;水平分力F2 提供做圆周运动所需的向心力,使飞机转弯. 同理可得,飞机在俯冲时,飞行员向前推杆使平尾上的升降舵下翻,产生向上的力抬起机尾,机头向下形成俯冲姿态;爬升时向后拉杆,升降舵上翻,产生压力压下机尾,使机头向上形成爬升姿态;蹬右踏板使方向舵右翻,产生水平向左的推力推动机尾向左,使机头向右,同理,蹬左踏板使飞机向左.综上所述,如果把操纵杆向左推再向后拉,会使飞机左侧翻时做一个爬升动作,即一个左急转.其实,再复杂的机动动作也是由这么几块操纵面完成的,也就是操纵杆前后左右推拉以及不同高度、速度的排列组合,看起来开飞机好象不那么复杂吧,不过这只是在游戏里,要换成真的,光身体素质这一项就没几个人过得了关了.小常识在电子传动技术被广泛运用于航空领域之前,飞机的操控一直是依靠机械传动的,即所有操纵面的转动都要靠飞行员的体力来完成,在完成一个高过载机动时,机翼承受的加速度往往是七八个重力加速度,甚至更高,飞行员要付出的体力的巨大是可想而知的有力回馈摇杆的玩家都能体会到.而电子传动技术则彻底把飞行员从“力气活”里解放了出来,飞行变得更轻松了,也更注重技巧了,各种高难度的机动动作也诞生了,其难度也更多地反映出飞机的机动性能,而不是飞行员的身体素质.。

飞机机翼产生升力的原理

飞机机翼产生升力的原理

飞机机翼产生升力的原理飞机机翼产生升力的原理是基于伯努利定律和牛顿第三定律。

机翼与气流之间存在一个由上下表面之间的压差所产生的升力。

首先,根据伯努利定律,当气流通过机翼上下表面时,由于机翼上表面更加凸起,气流在上表面流动速度较快,而在下表面流动速度较慢。

根据伯努利定律,流动速度较快的区域气流压力较低,而流动速度较慢的区域气流压力较高。

因此,在机翼上表面的气流速度较快,气流压力较低,在机翼下表面的气流速度较慢,气流压力较高。

根据牛顿第三定律,当气流与机翼表面发生相互作用时,产生一个与气流作用方向相反的等大反作用力。

气流在机翼的上表面流动时,由于流动速度快,压力低,从而使机翼表面受到向下的压力。

同样,在机翼的下表面,气流流动速度慢,压力高,因此机翼下表面受到向上的压力。

这两个力的合力即为升力。

此外,还需要考虑机翼形状对升力的影响。

机翼通常采用个人梯形翼型,即厚度向前增大,厚度向后逐渐减小,同时上表面与下表面都呈现出一定的曲率。

这样的设计有利于增加升力的产生。

当气流通过机翼时,由于上表面的曲率较大,气流流速相对较快,导致压力较低。

而下表面的曲率较小,气流流速相对较慢,导致压力较高。

这种形状设计使得机翼上表面产生的压差更大,从而增加了升力的大小。

升力的大小还与机翼的攻角有关。

攻角是机翼与来流气流方向之间的夹角。

当攻角增大时,气流相对机翼的上表面流动的速度也会增大,从而压差增大,升力也会增大。

然而,当攻角过大时,气流会分离并形成气流脱落区域,进而导致升力的减小和失速。

除了上述原理外,还有一种解释机翼产生升力的理论,即“流下假设”。

根据流下假设,机翼上下表面之间的气体流动是分离的。

当空气从机翼上表面流向下表面时,会形成一个叫做流下层的气流。

而在下表面,由于气流速度较慢,流下层会分离并向下流动,形成一个被称为下层的气流。

而在上表面,由于气流速度较快,受到上层气流的引导,附着在机翼上表面,形成一个叫做上层的层流。

飞机飞行原理基础知识

飞机飞行原理基础知识

飞机飞行原理基础知识飞机的飞行原理主要涉及到气动力学和动力学两个方面。

气动力学研究飞行器在空气中的运动规律,而动力学则研究飞行器的动力来源和推进系统。

1.升力和重力:飞机的升力是使其能够在空中飞行的重要因素。

根据伯努利定律和牛顿第三定律,当飞机的机翼产生升力时,空气在机翼上方的流速增加,而在机翼下方的流速减小,使得上方的气压降低,而下方的气压增加。

这种气压差会使机翼受到一个向上的力,即升力。

升力的大小取决于机翼的气动性能、机翼的面积、飞机的速度和气流的密度。

升力的作用是克服飞机自身的重力,使飞机能够在空中飞行。

2.阻力和推力:飞机在飞行过程中会受到阻力的作用,阻力是与飞机的速度和空气的密度有关的。

阻力分为各种各样的形式,包括:空气摩擦阻力、气动阻力(主要是飞机的机身和其他外形部件的气动产生的阻力)、重力分量和升力分量等。

飞机需要通过推力来克服阻力,推力是由飞机发动机产生的。

3.推进力和动力系统:推进力是飞机向前飞行所需要的力量,通过推进系统提供。

推进力主要由发动机产生,可以采用喷气发动机、螺旋桨发动机等。

喷气发动机通过将空气吸入并喷出来产生推力,而螺旋桨发动机则通过旋转桨叶产生推力。

飞机的推进力要大于阻力,才能保持飞行速度。

4.操纵和控制:飞机的操纵和控制是指飞行员通过操纵飞机的控制面(如副翼、升降舵、方向舵等)来改变飞机的姿态和飞行状态。

通过控制面的升降、俯仰、滚转和偏航等运动,飞行员可以控制飞机的上升、下降、转弯等动作。

总结起来,飞机的飞行原理基于气动力学和动力学的基础,通过升力和推力来克服重力和阻力,实现在空中的飞行。

飞行员通过操纵飞机的控制面来控制飞机的运动。

这些基础知识是飞行原理的核心,对于理解飞机的飞行过程和性能具有重要意义。

飞机的升力公式

飞机的升力公式

飞机的升力公式机升力的计算公式是:L(升力)=ρVΓ(气体密度×流速×环量值)。

飞行动压=1/2 ×空气密度×飞行速度的平方等时间论:当气流经过机翼上表面和下表面时,由于上表面路程比下表面长,则气流要在相同时间内通过上下表面,根据S=VT,上表面流速比下表面大,再根据伯努利定理:由不可压、理想流体沿流管作定常流动时的伯努利定理知,流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。

但是流体的静压和动压之和,称为总压始终保持不变。

从而产生压力差,形成升力。

扩展资料:由满足库塔条件所产生的绕翼环量导致了机翼上表面气流向后加速,由伯努利定理可推导出压力差并计算出升力,这一环量最终产生的升力大小亦可由库塔-茹可夫斯基方程计算:L(升力)=ρVΓ(气体密度×流速×环量值)这一方程同样可以计算马格努斯效应的气动力。

在真实且可产生升力的机翼中,气流总是在后缘处交汇,否则在机翼后缘将会产生一个气流速度为无穷大的点。

这一条件被称为库塔条件,只有满足该条件,机翼才可能产生升力。

在理想气体中或机翼刚开始运动的时候,这一条件并不满足,粘性边界层没有形成。

通常翼型(机翼横截面)都是上方距离比下方长,刚开始在没有环流的情况下上下表面气流流速相同,导致下方气流到达后缘点时上方气流还没到后缘,后驻点位于翼型上方某点。

下方气流就必定要绕过尖后缘与上方气流汇合。

由于流体粘性(即康达效应),下方气流绕过后缘时会形成一个低压旋涡,导致后缘存在很大的逆压梯度。

随即,这个旋涡就会被来流冲跑,这个涡就叫做起动涡。

根据海姆霍兹旋涡守恒定律,对于理想不可压缩流体在有势力的作用下翼型周围也会存在一个与起动涡强度相等方向相反的涡,叫做环流,或是绕翼环量。

环流是从翼型上表面前缘流向下表面前缘的,所以环流加上来流就导致后驻点最终后移到机翼后缘,从而满足库塔条件。

飞机升力产生的机理

飞机升力产生的机理

飞机升力产生的机理
飞机升力产生的机理可以通过伯努利定律和牛顿第三定律来解释。

根据伯努利定律,当气体通过速度较高的窄缝时,其压力将降低。

在飞机翼面上方的气流速度较高,而在翼面下方的气流速度较低。

在翼面上部产生的气流压力比下部低,导致上部的气流向下施加了一个向上的压力。

这个向上的压力被称为升力。

根据牛顿第三定律,任何作用力都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。

当飞机翼面上方的气流向下施加压力时,根据牛顿第三定律,飞机翼面也会向上施加一个同样大小但方向相反的力,即升力。

综合伯努利定律和牛顿第三定律,飞机升力的产生可以解释为:当飞机飞行时,翼面上方较快的气流速度导致低气压区域的形成,而翼面下方较慢的气流速度导致高气压区域的形成。

这种气压差异会使得气流向下施加一个向上的压力,同时飞机翼面也会向上施加同样大小但方向相反的力,从而产生升力。

升力公式和阻力公式

升力公式和阻力公式

升力公式和阻力公式升力公式和阻力公式•升力公式1.伯努利定律:P+12ρv2+ρgz=C,其中P为压力, ρ为流体密度, v为速度, g为重力加速度, z为高度差,C为常数。

2.理想气体状态方程:P=ρRT,其中R为气体常数,T为温度。

3.升力公式:L=12C Lρv2A,其中L为升力,C L为升力系数,ρ为空气密度,v为飞行速度,A为翼展面积。

例子:一架飞机在飞行过程中,速度为200 m/s,翼展面积为300 m2,空气密度为 kg/m3,则根据升力公式计算升力为:L=12C Lρv2A=12×1××2002×300= N因此,该飞机在飞行过程中产生的升力为 N。

•阻力公式1.阻力公式:D=12C Dρv2A,其中D为阻力,C D为阻力系数,ρ为空气密度,v为飞行速度,A为截面面积。

例子:一辆汽车在高速行驶过程中,速度为100 km/ℎ,车辆的截面面积为2 m2,空气密度为 kg/m3,则根据阻力公式计算阻力为:D=12C Dρv2A=12×××(100)2×2= N因此,该速度下汽车所受的阻力约为 N。

通过以上例子可以看出,升力公式和阻力公式在物体运动中起着重要作用,能够帮助我们计算物体所受的升力和阻力,为航空、汽车等行业的设计和研究提供基础。

•升力公式1.升力公式:L=12C Lρv2A,其中L为升力,C L为升力系数,ρ为空气密度,v为速度,A为物体的参考面积。

2.升力系数:升力系数是描述物体产生升力能力的无量纲数值。

它取决于物体的形状、角度、翼展面积等因素,并且会随着流体的速度而变化。

例子:一架飞机的升力系数C L为,速度v为 200 m/s,而翼展面积A为 300 m2,空气密度ρ为kg/m3,则根据升力公式计算该飞机产生的升力为:L=12C Lρv2A=12×××2002×300=3,240,000N因此,该飞机在此条件下产生的升力为 3,240,000 N。

飞机升力系数公式

飞机升力系数公式

飞机升力系数公式飞机升力系数公式是描述飞机升力与各种因素关系的数学表达式。

在飞行器设计和性能分析中,升力系数是一个重要的参数,它可以帮助工程师们更好地理解和优化飞机的升力性能。

本文将详细介绍飞机升力系数公式及其相关内容。

一、概述飞机升力系数公式是描述飞机升力与速度、气动参数、几何形状等因素之间关系的数学表达式。

在飞机设计和性能分析中,升力系数是一个十分重要的参数。

通过研究飞机升力系数公式,可以更好地理解和优化飞机的升力性能,从而提高飞机的飞行性能和效率。

飞机升力系数公式的基本形式如下:CL = L / (0.5 * ρ * V^2 * S)其中,CL表示升力系数,L表示升力大小,ρ表示空气密度,V表示飞机的速度,S表示机翼参考面积。

三、影响飞机升力系数的因素飞机升力系数与多种因素密切相关,下面将介绍其中几个重要的因素。

1. 飞机速度飞机速度是影响升力系数的重要因素之一。

升力系数随着飞机速度的增加而增加,但是当速度过高时,升力系数可能会出现下降的趋势。

2. 空气密度空气密度是另一个影响升力系数的关键因素。

空气密度越大,升力系数越大;空气密度越小,升力系数越小。

3. 机翼参考面积机翼参考面积是飞机升力系数的重要几何参数。

机翼参考面积越大,升力系数越大;机翼参考面积越小,升力系数越小。

四、飞机升力系数公式的应用飞机升力系数公式在飞机设计和性能分析中有着广泛的应用。

1. 飞机设计在飞机设计过程中,工程师们可以利用升力系数公式来评估不同设计参数对升力性能的影响。

通过调整机翼参考面积、改变机翼的几何形状等方式,可以优化飞机的升力性能。

2. 飞机性能分析在飞机性能分析过程中,升力系数公式可以帮助工程师们预测飞机在不同速度和高度下的升力大小。

这对于确定飞机的最大起飞重量、最大爬升率等关键性能参数具有重要意义。

3. 飞机操纵性能研究升力系数公式还可以用于研究飞机的操纵性能。

通过分析不同操纵输入对升力系数的影响,可以评估飞机的操纵特性,并优化飞机的操纵系统设计。

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