聊飞行 | 飞机到底是如何起飞的?
灰機到底是怎么飛起來的?
之前我一直以為自己物理不好,永遠搞不清這個問題了。沒想到原來用初中物理就能解釋!非常后悔當初沒有好好學習,要不然以我的慧根,估計現在也是個物理學家了。。。
How do planes fly?
Saran Udayakumar 的回答:“飛機可以停在空中是因為沒有力作用在它們身上。如果沒有凈作用力,一個靜止的物體會保持靜止,運動的物體就會保持原速度前進。”
我說的不是飛機沒有受任何的力。飛機體和飛機里乘客、行李的重力會把飛機往下拉,每一個biu biu地飛過飛機引擎或者和機身、機翼相撞的空氣分子也會對飛機施力。但是如果所有這些力都平衡的話——特別是,如果空氣分子給飛機施加的上升力足夠大到抵消掉重力的話——飛機就不會往下掉。
讓飛機飛起來的關鍵是讓空氣分子托起飛機,而飛機通過確保機翼底部比頂部受到更多更強烈的空氣分子沖擊來做到這點。
當飛機停在地面上的時候,空氣分子在飛機頂部和底部彈來彈去。頂部和底部的空氣分子數量大致相當,或者我們可以說兩部分受到“同等的壓力”。這時候飛機飛不起來。
但是在飛行過程中,機翼的曲面形狀和它們稍微傾斜的角度使得機翼底部可以受到更多空氣分子的撞擊(而且撞擊更加猛烈),所以機翼底部受到的壓力就上升了。
另外,現在有更少的空氣分子撞擊機翼頂部而且撞擊的力度也更小了。部分原因是空氣分子被自己向前的運動屏蔽了(就好像你在雨中奔跑的時候后背會比前面干)。另外一部分原因是一個曲面的氣流會對曲面內側施加更少的壓力,因為里面的空氣分子會被離心力甩到外面。不管怎樣,機翼頂部的氣流減弱了。所以現在底部壓力大,頂部壓力小,飛機就被抬升咯。如果這個抬升的力,或者說頂部與底部受到的壓力之差足夠大,就可以讓飛機打敗重力飛起來。
現在,所有這些撞擊飛機的空氣分子不僅會抬升飛機,它們也讓飛機的速度變慢——真的會!如果不是有引擎在的話。引擎也會推動空氣(在這個例子中是把空氣向后推),可以是通過螺旋槳,或者噴射器,或者噴射器推動的螺旋槳。總之一大堆原因,結果是你需要一個由很小的噴射器推動的很大的螺旋槳來達到引擎效率的最大化。但是即使是低效率的引擎,那些旋轉的刀片也可以產生一個水平的力,我們叫“推力”(thrust)。那些刀片有著曲面的形狀和稍微傾斜的角度——他們基本上是迷你機翼。引擎通過那些刀片讓空氣快速移動從而得到推力。
所以一架飛機基本上是一個巨型機翼,它讓迷你機翼轉得足夠快來讓空氣分子向后運動,從而讓自己以足夠快的速度向前運動,以此使巨大的機翼可以將空氣分子向下壓。
(一)起飛滑跑的目的是為了增大飛機的速度,直到獲得離地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飛機增速就愈快。起飛中,為盡快地增速,應把油門推到最大位置。?
(二)當速度增大到一定,升力稍大于重力,飛機即可離地。離地時作用于飛機的力。此時升力大于重力,拉力或推力大于阻力。?
(三)一段平飛或小角度上升對剩余拉力比較小的活塞式螺旋漿飛機,飛機離地還尚未達到所需的上升速度,故需作一段平飛或小角度上升來積累速度。飛機離地后在12米高度向前迎桿,減小迎角,使飛機平飛加速或作小角度上升加速。飛機剛離地時,不宜用較大的上升角上升。上升角過大,這會影響飛機增速,甚至危及安全。為了減小阻力,便于增速,飛機高地后,一般不低于5米高度收起落架。收起落架時機不可過早或過晚。過早,飛機離地大近,如果飛機有下俯,就可能重新接地,危及安全;過晚,速度大大,起落架產生的阻力很大,不易增速,還可能造成起落架收下好。
(四)當速度增加到規定時,應柔和帶桿使飛機轉入穩定上升,上升到規定高度起飛階段結束。
來源?| 甘肅民航龍易行
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總結
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