飞机机翼那么薄,为什么能承受几十吨重量?看完颠覆我的想象!

科普班的春天 2024-03-23 20:45:38

①飞机的平衡升力和自攻升力是两种来源完全不同的力,前者因机翼和机身上下气压差所产生的合力在垂直方向上的分力。后者是由发动机燃烧产生的推力在垂直方向的分力。当飞机在空中平飞时,平衡升力等于飞机重量,飞机保持在一定的高度不下落,水平运动由发动机推力提供动力,此时自攻角和自攻升力均为零。当飞机要上升到更高的高度时,机头仰起,自攻角产生,相同推力下仰角越大,自攻升力越大,爬升速度也就越快。飞机垂直爬升时,平衡升力为零,自攻升力等于发动机轴向推力,达到最大值。飞机机体的气动外形决定了平衡升力的最大值(机体处于水平状态时)只能略大于机体重量,所以飞机爬升的主要动力是自攻升力。当飞机倒立飞行时,平衡升力改变为下降力,再加上飞机自身的重力,飞机肯定会加速下坠,此时飞控系统会通过自动调整水平尾翼、鸭翼、副翼、襟翼的姿态来产生反向力,以维持动态平衡。

②主要还是靠机翼上下面的气流差,也就是上表面成弧度。你说的攻角确认能提供升力,但是增加了飞机前行的阻力,利用攻角获得反推理原理可以用在螺旋翼飞机上,比如直升飞机,好,速巡航的固定翼飞机还是以上下面气流差提供升力,发动机提供水平向的动力。所以战斗机不仅能升,而且还飞的快。另一方面,除了机翼,机身也产生升力。 只要有足够的速度,迎角和面积,任何剖面形状都能产生足够的升力,这就是所谓的“只要推力大,砖头都能飞”。只不过在亚音速条件下不对称流线型翼型产生的升力系数最大。在超音速飞行时,机身产生的升力贡献比例更大。

③有一个被所有网友所忽视的因素,就是固定翼飞机在行进过程中受惯性重力升力风阻等等多重力矩加持,机翼提供升力并不等于机身整体重力,由于惯性驱使,飞机在足够速度上行进几乎不需要升力维持,所以在平飞时襟翼都是缩回的,升力最小同时阻力也最小,飞机起降过程中速度慢则需要较大的升力维持,展开襟翼增加机翼弧度面积就是这个意思,做个形象比喻,我们投出一颗石子,石子离手在飞行前期速度较快,由于惯性根本不需要升力维持也不会迅速下落,只是后期受风阻作用速度降低惯性逐步减小在没有足够升力的支持下才会逐渐弧线下降直至落地,而飞机是有发动机不断提供前进动力,于是惯性在不断维持行进过程中升力可以忽略不计。

④飞机上升主要利用的就是压力差。机翼上下表面形状是不对称的,空气沿机翼上表面运动的距离更长,自然流速更快。根据伯努利定理,速度越快,气压越小,上下表面的压力差就提供了升力。我对这个解释持怀疑态度, 首先,距离表面距离越短空气通过的速度应该越快。其次,飞机升力需要一定的仰角才能获得,明显是对空气形成高速挤压才获得空气的托举力,这是利用空气阻力,参考地效应飞机原理。

⑤飞机的机翼有空气下方的托力,下方空气流动密集,空气密度大,而上方弯曲空气要经过一段路程,密度小。下方密度大,上方密度小,下面密度大的空气就会向上托举飞机。而支撑着飞机飞行。但是,飞机后面的水平舵飞行翼,决定了飞机的上升与下降。而方向舵翼决定了飞机的转弯。如果飞机主机翼上面和下面都是平的,飞机也能够飞,但是取决于后面的水平舵翼,和飞机主机翼上的付翼。它们必须挡住飞行中的空气使空气产生把飞机向上托举的力量。

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