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发表时间 : 2019-8-3 23:15:36 | 浏览 : 653    评论 : 2

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        飞机为什么能飞?这是我在很早之前的一篇文开始就在说的问题,这就像哲学的基本问题一样,不能避免也无法避免,就我先前所说,这是伯努利定理产生升力而成的,因为上下翼面曲率不同导致的气压差形成作用在机翼上的升力使得飞机能够飞起来,但是在今天这期,让我们忘掉伯努利定理吧。

【临云行】·迎角与升力

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        干嘛忘掉,难不成肖某你沉水几天找到推翻伯努利定理的方法了?当然不是,我这几天除了看书就是摸鱼(爽),今天这期我们不讲伯努利定理的原因只是这玩意是给流体工程师和结构工程师用的,我们这些贫苦大众用这个只会简单问题复杂化复杂问题困难化,所以下面的内容我会彻底抛弃掉这个玩意说说一种叫迎角的玩意。

        以正常人的角度来解释飞机能飞这个事,其实很简单,牛顿第二定律,啥?高考完啥都忘了?行,没事,不怕,就是作用力与反作用力的事,诶这下记得了吧,机翼这玩意,如果我们把机翼横截面中机翼前缘点和机翼后缘点连接起来,我们会发现这条线不是水平的,而是后段略微指向地面,为了便于讨论我们把这条线称为“翼面法线”,诶,那为什么平时机翼横截面看着是水平的呢?减阻啊!给翼面法线这个板板儿套个壳让气流能够德芙丝般柔滑直接A过去,好继续刚才的,因为翼面法线是指向地面的,那么当气流流过的时候,气流就会被翼面法线压着向下()流,根据牛顿第二定律,向下流的气流会给上面的机翼一个反作用力,等于是气流托着机翼,这就是为什么飞机能飞。

        说完了这个,那迎角呢?

【临云行】·迎角与升力

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        迎角,顾名思义,就是机翼“迎接”气流时所成的角度,或者说是翼面法线与气流所成的夹角,迎角不是飞机跟气流成的角,不是飞机指向与气流成的角,迎角就是机翼翼面法线跟气流所成的角(更准确来说是机翼零升力面跟气流所成的角,不过便于理解我们就以翼面法线来论述),这个角是瞬时的,而且是因为有这个角才有升力的出现。

        如果迎角存在,也就是气流与翼面法线存在夹角的话,气流流动时就会受到翼面法线的影响而偏转,因为翼面法线指向下,所以气流会向下吹,向下吹的气流会对机翼产生一个反作用力,这样一来就形成了升力,而此时机头指向是水平的,所以平飞时我们反倒会上升。那要是迎角不存在呢?迎角不存在就是气流与翼面法线平行,此时翼面法线无法对气流产生偏转作用,也就是说气流无法对机翼产生一个反作用力,这时候机翼并没有产生升力,飞机也就不能飞了,但是注意,这里的飞指的是一定速度下高度的变化,不产生升力时飞机还是能运动,但是高度会下降,因为飞机重力是一定的,如果不产生升力的话重力无法被抵消掉,二力不平衡飞机就会被重力“拉下来”,因为翼面法线斜角的存在,若迎角不存在则翼面法线与地面平行,此时飞机机头却是略微指向下方的,因此有时候俯冲时却是平飞。

        此外还要注意此处说的气流运动更多的是指相对气流运动,就像汽车虽然是顺风开的,但因为车速比风速快,人感觉上却是汽车是迎着风跑的,不是因为风吹着汽车,而是汽车是主动接触风,这一点在后面的论述中非常重要。

        迎角的表现形式,还有飞机在俯冲时的状态,如果飞机是垂直水平面俯冲的,因为相对气流的存在,气流是对着俯冲着的飞机向上吹的,也就是说气流方向与飞机机头指向是相对的,由于翼面法线的存在,气流在拂过机翼后会向后流动,向后流动的气流便给了机翼一个向前的力,因为飞机此时正在俯冲,机翼受力会向前,因此垂直俯冲时的飞机并不是直直往下飞,而是往前着俯冲,往上飞也同理,假设我们对准空中某一目标飞行但不加修正,飞着飞着就会发现飞机最终飞到的地方与最初我们对准的地方差距很大,这就是迎角的作用,如果要在俯冲时消除迎角产生的侧力作用,则必须把翼面法线与相对气流调至平行,我们知道,飞机操纵杆向下压会使得机首向下,要想消除侧力作用,我们把机头压到垂直时还需要再向下压,使得机腹略微指向斜上方,此时气流与翼面法线平行,机翼不产生升力仅仅产生阻力,这时候才是真正的垂直运动,且这时候飞机能达到最大速度(阻力是必然存在的,侧力多多少少会对速度产生影响而且存在迎角的话机翼会阻碍气流的运动,这时候会产生阻力,因此垂直俯冲并不能达到最大速度),当然,上面所有的内容都是在速度不变的情况下论述的,因为在下期,我会讲到,迎角变化是升力变化的原因,而速度变化才是高度变化的根本。

“让我们一起,飞遍全世界!” · 临云行
予希 评论于2019-8-5 13:14:17 |私信
小编在线科普~迎角与升力  通用航空 tb_17 临云行 通用航空飞行员社区

点评

谢谢你!我希望能有更多的人懂得航空知识鸭  详情 回复 发表于 2019-8-5 22:25
“让我们一起,飞遍全世界!” · 临云行
ZJ-small 评论于2019-8-5 22:25:39 来自手机触屏版 |私信

谢谢你!
迎角与升力  通用航空 face_012 临云行 通用航空飞行员社区
                               
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我希望能有更多的人懂得航空知识鸭
“让我们一起,飞遍全世界!” · 临云行
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