固定翼飛機(jī)飛行原理簡(jiǎn)介

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1、固定翼飛機(jī)飛行原理簡(jiǎn)介飛行原理簡(jiǎn)介一要了解飛機(jī)的飛行原理就必須先知道飛機(jī)的組成以及功用飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的等問題。這些問題將分成幾個(gè)部分簡(jiǎn)要講解。一、飛行的主要組成部分及功用到目前為止除了少數(shù)特殊形式的飛機(jī)外大多數(shù)飛機(jī)都由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置五個(gè)主要部分組成1.機(jī)翼——機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力以支持飛機(jī)在空中飛行同時(shí)也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼操縱副翼可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)放下襟翼可使升力增大。機(jī)翼上還可安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架和油箱等。不同用途的飛機(jī)其機(jī)翼形狀、大小也各有不同。2.機(jī)身——機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備將飛機(jī)的其他部件如機(jī)

2、翼、尾翼及發(fā)動(dòng)機(jī)等連接成一個(gè)整體。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動(dòng)的升降舵組成有的高速飛機(jī)將水平安定面和升降舵合為一體成為全動(dòng)平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn)保證飛機(jī)能平穩(wěn)飛行。4.起落裝置——飛機(jī)的起落架大都由減震支柱和機(jī)輪組成作用是起飛、著陸滑跑地面滑行和停放時(shí)支撐飛機(jī)。5.動(dòng)力裝置——?jiǎng)恿ρb置主要用來產(chǎn)生拉力和推力使飛機(jī)前進(jìn)。飛機(jī)上除了這五個(gè)主要部分外根據(jù)飛機(jī)操作和執(zhí)行任務(wù)的需要還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備。二、飛機(jī)的升力和阻力飛機(jī)是重于空氣的飛行器當(dāng)飛機(jī)飛行在空中就會(huì)產(chǎn)生

3、作用于飛機(jī)的空氣動(dòng)力飛機(jī)就是靠空氣動(dòng)力升空飛行的。在了解飛機(jī)升力和阻力的產(chǎn)生之前我們還要認(rèn)識(shí)空氣流動(dòng)的特性即空氣流動(dòng)的基本規(guī)律。流動(dòng)的空氣就是氣流一種流體這里我們要引用兩個(gè)流體定理連續(xù)性定理和伯努利定理流體的連續(xù)性定理當(dāng)流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過一個(gè)粗細(xì)不等的管道時(shí)由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來因此在同一時(shí)間內(nèi)流進(jìn)任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的。連續(xù)性定理闡述了流體在流動(dòng)中流速和管道切面之間的關(guān)系。流體在流動(dòng)中不僅流速和管道切面相互聯(lián)系而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。伯努利定理就是要闡述流體流動(dòng)在流動(dòng)中流速和壓力之間的關(guān)系。伯努利定理基本內(nèi)容流體在一個(gè)管道

4、中流動(dòng)時(shí)流速大的地方壓力小流速小的地方壓力大。飛機(jī)的升力絕大部分是由機(jī)翼產(chǎn)生尾翼通常產(chǎn)生負(fù)升力飛機(jī)其他部分產(chǎn)生的升力很小一般不考慮。從上圖我們可以看到空氣流到機(jī)翼前緣分成上、下兩股氣流分別沿機(jī)翼上、下表面流過在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去。機(jī)翼上表面比較凸出流管較細(xì)說明流速加快壓力降低。而機(jī)翼下表面氣流受阻擋作用流管變粗流速減慢壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個(gè)定理。于是機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差垂直于相對(duì)氣流方向的壓力差的總和就是機(jī)翼的升力。這樣重于空氣的飛機(jī)借助機(jī)翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力從而翱翔在藍(lán)天上了。機(jī)翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用而不是靠下表面正壓力的作用一般

5、機(jī)翼上表面形成的吸力占總升力的60-80左右下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40左右。飛機(jī)飛行在空氣中會(huì)有各種阻力阻力是與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣動(dòng)力它阻礙飛機(jī)的前進(jìn)這里我們也需要對(duì)它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力。1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當(dāng)空氣流過飛機(jī)表面時(shí)由于粘性空氣同飛機(jī)表面發(fā)生摩擦產(chǎn)生一個(gè)阻止飛機(jī)前進(jìn)的力這個(gè)力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小決定于空氣的粘性飛機(jī)的表面狀況以及同空氣相接觸的飛機(jī)表面積。空氣粘性越大、飛機(jī)表面越粗糙、飛機(jī)表面積越大摩擦阻力就越大。2.壓差阻力——人在逆風(fēng)中行走會(huì)感到阻力的作用這就是一種壓差阻力

6、。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機(jī)的機(jī)身、尾翼等部件都會(huì)產(chǎn)生壓差阻力。3.誘導(dǎo)阻力——升力產(chǎn)生的同時(shí)還對(duì)飛機(jī)附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來的阻力稱為誘導(dǎo)阻力是飛機(jī)為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價(jià)”。其產(chǎn)生的過程較復(fù)雜這里就不在詳訴。4.干擾阻力——它是飛機(jī)各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額庾枇?。这帜[枇θ菀撞諢硨突懟⒒硨臀慘懟⒒硨頭⒍灘鍘⒒硨透庇拖渲洹?以上四種阻力是對(duì)低速飛機(jī)而言至于高速飛機(jī)除了也有這些阻力外還會(huì)產(chǎn)生波阻等其他阻力。三、影響升力和阻力的因素升力和阻力是飛機(jī)在空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中相對(duì)氣流中產(chǎn)生的。影響升力和阻力的基本因素有機(jī)翼在氣流中的

7、相對(duì)位置迎角、氣流的速度和空氣密度以及飛機(jī)本身的特點(diǎn)飛機(jī)表面質(zhì)量、機(jī)翼形狀、機(jī)翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等。1.迎角對(duì)升力和阻力的影響——相對(duì)氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下得到最大升力的迎角叫做臨界迎角。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角升力增大超過臨界臨界迎角后再增大迎角升力反而減小。迎角增大阻力也越大迎角越大阻力增加越多超過臨界迎角阻力急劇增大。2.飛行速度和空氣密