上百吨重的飞机,为什么能够轻松飞上天?看完它的原理你就懂了!

文摘   2024-12-28 11:45   广东  
关注我的你,是最善良的!
只为苍生说话,用笔杆子道明事态原委、丈量人间温情。





上百吨重的飞机





我们身边也出现了越来越多的高科技,不光是我们的家用电器,就连交通工具也发生着翻天覆地的变化,由以前的马车到汽车,再到现在的飞机,短短的百年却带来了意想不到的变化。虽然飞机已经有近百年的历史了,但是广泛应用到生活中也是近几十年的事情,在我们享受着它给我们带来的便利的同时,不知道小伙伴们有没有考虑过飞机的感受?


01
为什么能够轻松飞上天?
我们人类研发飞机的灵感就是从鸟类飞行上得来的,鸟的翅膀向下煽动,由于空气存在惯性,翅膀下部的空气不会立马跟随翅膀向下运动,空气被压缩,气压升高,同样的道理,翅膀上部的气压变低,这时翅膀上下部气压不同,形成压力差,产生升力。不过,鸟类还有另外一个动作,即使不煽动翅膀也能飞行,那就是滑翔,而飞机的飞行就可以看成鸟在滑翔。不过此时并没有明显压缩空气行为,
那升力是哪来的呢?
事实上,
对于这个问题,科学家们的看法也没有达成一致。目前提出了两种不同的理论来解释升力。值得一提的,这两种非技术性的理论都不完整,但并不影响大家理解升力。
其中最流行的就是伯努利原理,这是瑞士的数学家丹尼尔·伯努利原在1738年发表的专著《流体动力学》中提出的原理。简单来说,就是流体的压力会随着速度的增加而减少,反之亦然。不过,虽然我们可以用这个原理来解释飞机的升力,不过我们要知道,人类第一架飞机是在1903年才出现的,所以解释不全也是能理解的。
根据伯努力方程就可以得到机翼上方压强小下方压强大,因此二者的压强差就是飞机升力的主要来源。我们可以将两张纸片平行靠近,然后往中间使劲说口气,你就会发现纸片就会紧紧地贴在一起。这就是因为两张纸张中间的气体流速加快,
压强减少,
但是纸张外面压强并没有减少,
这就会产生是一个压强差,然后就有了一个向纸张里面方向的力。
我们打开水龙头,让水流平缓地落下,把勺子的背面。慢慢靠近水流,就会发现水流改变的流动轨迹,开始沿哨子的表面凸起落下。同时对勺子产生一个指向凸起的吸引力,这就是康达效应同理。飞机机翼的凸起,也会导致大量气流向下偏转,从而产生一个向上的升力,不过现在的喷气式飞机利用的就不仅仅是这些原理了。他们主要依靠向后喷射高温气体实现飞行。
由于我的家乡在小县城,所以,看得比较多的是车站,客车是以吨计算重量的,一般加上乘客都是几吨或者10几吨。客车能够在路上行驶,除了得力于它接触地面的4个轮胎,还有它油箱里源源不断的有油分子分裂产生能量推动汽车前进。飞机的起飞确实需要油箱里的油推动,但是,也不完全仅仅靠油箱,认真观察过飞机的小伙伴应该知道,飞机由机体,机翼,平尾还有航空发动机几部分组成,航空发动机就是我们是说的油箱,机翼是用来维持机身平衡的,不仅如此,在飞机起飞的时候,气流通过弧形的机翼可以让飞机在平行道滑行的时候有个推力。
飞机的平尾在飞机起飞的时候就显得尤为重要了,在飞机快要起飞的时候,驾驶员通过控制平尾,让飞机有一个抬头的动力,强大的风流可以让飞机向上的力,这就像给平台上的东西增加了一个初速度。发动机是主力,但是它主要的功能还是让飞机在平行道上加速的滑行,等到风的力量合适的时候,飞机借助风的力量飞向天空,实现飞翔。
我们可以将飞机比喻为长了翅膀的汽车,汽车在地上跑,需要有油箱为它提供动力,飞机在天上飞,需要大油箱也就是航空发动机为它供源;汽车体积小,载客小,直接就可以开走;飞机体积大,载客多,重量大,需要一段助力让它腾空飞翔。
飞机能够在空中平稳的飞翔,平衡力是十分的重要的。如果没有机翼,飞机是不可能飞上天空的,就像是没有翅膀的天鹅飞不上蓝天一样。如果机翼不平衡,飞机是不可能平稳的在空中的,就像偏重的天平是不可能悬在空中的。
通常情况下一架客机的重量为几十吨,甚至上百吨。世界上最大的民航飞机,空客A380飞机,自身共重277吨,最大起飞重量575吨。因此,作为一个庞然大物,飞机想要在高空中进行的受控的持续动力飞行,并不是一件容易的事。从机翼的横截面可以看出,它的上方曲线和下方曲线并不对称。观察飞机飞行时机翼周围的流线分布时,就会发现机翼上方的流线密,流速大,下方的流线疏,
流速小。

数字化转型室
只为苍生说话,用笔杆子道明事态原委、丈量人间温情。
 最新文章