【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī) 壓力》對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機(jī)上的升力是如何產(chǎn)生的?
2、飛機(jī)在飛行時(shí)的受力情況是怎么樣的?
3、飛機(jī)上面壓力
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī) 壓力》對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、飛機(jī)上的升力是如何產(chǎn)生的?
- 2、飛機(jī)在飛行時(shí)的受力情況是怎么樣的?
- 3、飛機(jī)上面壓力大還是下面壓力大?為什么?
- 4、客機(jī)里的氣壓是多大,飛行過程中艙內(nèi)氣壓是如何變化的
- 5、飛機(jī)上大氣壓是多少
飛機(jī)上的升力是如何產(chǎn)生的?
任何航空器都必須產(chǎn)生大于自身重力的升力才能升空飛行,這是航空器飛行的基本原理。航空器可分為輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器兩大類,輕于空氣的航空器如氣球、飛艇等,其主要部分是一個(gè)大大的氣囊,中間充以比空氣密度小的氣體(如熱空氣、氫氣等),這樣就如同我們小時(shí)候的玩具氫氣球一樣,可以依靠空氣的靜浮力升上空中。遠(yuǎn)在一千多年以前,我們的祖先便發(fā)明了孔明燈這種借助熱氣升空的精巧器具,可以算得上是輕于空氣的航空器的鼻祖了。
然而,對于重于空氣的航空器如飛機(jī),又是靠什么力量飛上天空的呢?
相信大家小時(shí)候都玩過風(fēng)箏或是竹蜻蜓,這兩種小小的玩意構(gòu)造十分簡單,但卻蘊(yùn)含著深刻的飛行原理。飛機(jī)的機(jī)翼包括固定翼和旋翼兩種,風(fēng)箏的升空原理與滑翔機(jī)有一些類似,都是靠迎面氣流吹動(dòng)而產(chǎn)生向上的升力,但與固定翼的飛機(jī)有一定的差別;而旋翼機(jī)與竹蜻蜓卻有著異曲同工之妙,都是靠旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向上的升力。
機(jī)翼是怎樣產(chǎn)生升力的呢?讓我們先來做一個(gè)小小的試驗(yàn):手持一張白紙的一端,由于重力的作用,白紙的另一端會(huì)自然垂下,現(xiàn)在我們將白紙拿到嘴前,沿著水平方向吹氣,看看會(huì)發(fā)生什么樣的情況。哈,白紙不但沒有被吹開,垂下的一端反而飄了起來,這是什么原因呢?流體力學(xué)的基本原理告訴我們,流動(dòng)慢的可空氣壓強(qiáng)較大,而流動(dòng)快的空氣壓強(qiáng)較小,白紙上面的空氣被吹動(dòng),流動(dòng)較快,壓強(qiáng)比白紙下面不動(dòng)的空氣小,因此將白紙托了起來。這一基本原理在足球運(yùn)動(dòng)中也得到了體現(xiàn)。大家可能都聽說過足球比賽中的“香蕉球”,在發(fā)角球時(shí),腳法好的隊(duì)員可以使足球繞過球門框和守門員,直接飛入球門,由于足球的飛行路線是彎曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”。這股使足球偏轉(zhuǎn)的神秘力量也來自于空氣的壓力差,由于足球在踢出后向前飛行的同時(shí)還繞自身的軸線旋轉(zhuǎn),因此在足球的兩個(gè)側(cè)面相對于空氣的運(yùn)動(dòng)速度不同,所受到的空氣的壓力也不同,是空氣的壓力差蒙蔽了守門員。
對于固定翼的飛機(jī),當(dāng)它在空氣中以一定的速度飛行時(shí),根據(jù)相對運(yùn)動(dòng)的原理,機(jī)翼相對于空氣的運(yùn)動(dòng)可以看作是機(jī)翼不動(dòng),而空氣氣流以一定的速度流過機(jī)翼。空氣的流動(dòng)在日常生活中是看不見的,但低速氣流的流動(dòng)卻與水流有較大的相似性。日常的生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)水流以一個(gè)相對穩(wěn)定的流量流過河床時(shí),在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機(jī)翼的氣流與河床中的流水類似,由于機(jī)翼一般是不對稱的,上表面比較凸,而下表面比較平,流過機(jī)翼上表面的氣流就類似于較窄地方的流水,流速較快,而流過機(jī)翼下表面的氣流正好相反,類似于較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。根據(jù)流體力學(xué)的基本原理,流動(dòng)慢的大氣壓強(qiáng)較大,而流動(dòng)快的大氣壓強(qiáng)較小,這樣機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)就比上表面的壓強(qiáng)高,換一句話說,就是大氣施加與機(jī)翼下表面的壓力(方向向上)比施加于機(jī)翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機(jī)的升力。
當(dāng)飛機(jī)的機(jī)翼為對稱形狀,氣流沿著機(jī)翼對稱軸流動(dòng)時(shí),由于機(jī)翼兩個(gè)表面的形狀一樣,因而氣流速度一樣,所產(chǎn)生的壓力也一樣,此時(shí)機(jī)翼不產(chǎn)生升力。但是當(dāng)對稱機(jī)翼以一定的傾斜角(稱為攻角或迎角)在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)與非對稱機(jī)翼類似的流動(dòng)現(xiàn)象,使得上下表面的壓力不一致,從而也會(huì)產(chǎn)生升力。
飛機(jī)在飛行時(shí)的受力情況是怎么樣的?
首先,正如你所說,在低速、不可壓理想流體繞流過翼型時(shí),翼型上下表面產(chǎn)生均為壓力。但是,一般作空氣動(dòng)力研究時(shí),無論是實(shí)驗(yàn)研究或理論研究,都用壓力系數(shù)Cp,而非實(shí)際壓力值。壓力系數(shù)Cp=( p -p∞)/( ?ρ∞ν∞2),p為測得壓力,p∞為遠(yuǎn)方來流壓力, ?ρ∞ν∞2為遠(yuǎn)方來流動(dòng)壓,壓力p永遠(yuǎn)不會(huì)是負(fù)數(shù),但Cp可正可負(fù)。換句話說,這里選擇p∞作為計(jì)算基準(zhǔn)。如 p p∞,則Cp0;如 p p∞,則Cp0。當(dāng)飛機(jī)小速度大迎角飛行時(shí),來流在上表面,加速,壓力減小,p p∞,所以Cp0;而在下表面,遇阻減速,壓力增大,p p∞,所以Cp0。在壓力分布圖上,就表現(xiàn)為翼型上表面箭頭背離翼面,而下表面箭頭指向翼面。所以,將Cp0解釋為吸力是不正確的,因?yàn)樗且粋€(gè)無量綱的系數(shù)。
飛機(jī)上面壓力大還是下面壓力大?為什么?
下面壓力大。
從機(jī)翼的橫截面看,下表面是平的,上表面是向上凸起的。在飛行中,機(jī)翼上面的氣流速度大而下面的氣流速度小。流體的速度越大則壓力越小。所以,在機(jī)翼的上面氣流壓力小而機(jī)翼下面的氣流壓力大。因而形成了向上的托力。
飛機(jī)飛行原理
普通飛機(jī)在飛行時(shí),機(jī)翼把空氣分成上下兩部分,上下兩部分的空氣在相等的時(shí)間內(nèi)通過的距離不相等,導(dǎo)致機(jī)翼上方空氣流速快,壓強(qiáng)小,下方空氣流速慢,壓強(qiáng)大,這個(gè)壓強(qiáng)差就是飛機(jī)的升力。
為了使飛機(jī)獲得足夠的升力,需要飛機(jī)的速度很大。于是,在機(jī)場上就要修有一條很長的跑道,使飛機(jī)加速到起飛需要的速度,而航母則是用彈射的方法使飛機(jī)在短時(shí)間內(nèi)獲得起飛速度。
客機(jī)里的氣壓是多大,飛行過程中艙內(nèi)氣壓是如何變化的
飛機(jī)在不同的高度,及起飛降落的時(shí)候,機(jī)艙內(nèi)調(diào)壓裝置會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)艙內(nèi)空氣壓力,以保持艙內(nèi)外壓力基本平衡,減少艙壁受到的氣壓.
無法保證恒壓,因?yàn)轱w機(jī)內(nèi)外壓差太大會(huì)對機(jī)體結(jié)構(gòu)造成損壞!飛機(jī)座艙屬于空間薄壁結(jié)構(gòu),只能承受拉應(yīng)力,不能承受壓應(yīng)力。所以飛機(jī)內(nèi)外壓差過大時(shí),飛機(jī)上的安全活門會(huì)打開,釋放多余壓力,防止座艙壓差過大影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)安全。
給你簡單介紹一下飛機(jī)的座艙壓力控制系統(tǒng):
飛機(jī)的客艙是氣密客艙,飛機(jī)上的空調(diào)系統(tǒng)向客艙提供空調(diào)氣,用控制外流活門的開度來控制座艙壓力,使艙內(nèi)壓力高于外界大氣壓力。因?yàn)楦叨群蜌鈮河幸粋€(gè)對應(yīng)關(guān)系,飛機(jī)一般以座艙高度來表示座艙壓力。一般起飛前,會(huì)將座艙預(yù)增壓,即降低座艙高度大約189英尺(增加0.1psi),防止在飛機(jī)起飛時(shí)不舒適的壓力波動(dòng)。爬升時(shí),座艙高度隨飛行高度緩慢平穩(wěn)增加。巡航時(shí)或飛機(jī)高度不變時(shí),飛機(jī)的座艙高度也保持恒定不變,壓差一般為8.35psi。一般飛機(jī)的座艙高度不超過8000英尺,超過10000英尺會(huì)有高度警告,超過14000英寸氧氣面罩會(huì)自動(dòng)釋放。飛機(jī)爬升時(shí),座艙高度變化率不超500英尺/分,下降不超350英尺/分。著陸時(shí),座艙高度比目標(biāo)機(jī)場高度低300英尺(增加0.15psi),這個(gè)增壓防止著陸期間壓力顛簸的發(fā)生。飛機(jī)機(jī)內(nèi)壓力過大時(shí),安全釋壓活門打開釋壓,防止損壞飛機(jī)結(jié)構(gòu),影響安全。飛機(jī)機(jī)內(nèi)壓力低于外界壓力時(shí),會(huì)有負(fù)壓活門打開來防止這一情況出現(xiàn)。
補(bǔ)充:給你個(gè)壓力對照表
飛行高度座艙壓力
海平面到18500英尺(5638.8米):著陸地場壓高度
18500英尺到28000英尺(8534.4米):最大7.45 psi
28000英尺到37000英尺(11277.6米)最大7.80 psi
37000英尺以上:最大8.35 psid
起飛時(shí)座艙壓力比場壓高0.1psi。國際標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為29.92inHg、1013.25hPa、14.7psi。它是15℃時(shí)標(biāo)準(zhǔn)海平面的氣壓。一般機(jī)場的場壓和它差的不多。但是向昆明那樣的高原機(jī)場,場壓比它低很多。8000米高空是7.45psi。著陸時(shí)氣壓比當(dāng)?shù)貓鰤焊?.15psi。
飛機(jī)上大氣壓是多少
客艙內(nèi)通常不加1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,而是0.6個(gè)大氣壓左右。在飛機(jī)起降過程中,客艙壓力會(huì)從起飛前的1個(gè)大氣壓降到巡航時(shí)的0.6個(gè)大氣壓,降落時(shí)再慢慢增加到1個(gè)大氣壓。
由于人類對0.6個(gè)大氣壓(相當(dāng)于不到3000米高度的大氣壓)具有非常好的適應(yīng)能力,這一標(biāo)準(zhǔn)被波音公司、空中客車公司采用。
飛機(jī)的加壓系統(tǒng)由空氣壓縮泵系統(tǒng)及周圍環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)組成。稱這兩個(gè)系統(tǒng)為高空飛行客機(jī)的“生命之源”,一點(diǎn)也不為過。
但可怕的是,與結(jié)實(shí)的機(jī)身、機(jī)翼相比,“生命之源”較為脆弱,一旦加壓系統(tǒng)遭到破壞,機(jī)艙失壓就會(huì)發(fā)生。全體乘員,包括駕駛員及空乘人員在內(nèi),都暴露在低壓、缺氧帶來的巨大威脅之下。這時(shí),如果機(jī)長沒有迅速將飛行高度降低,后果不堪設(shè)想。
擴(kuò)展資料:
早在1938年,波音公司制造的波音307“平流層”客機(jī),就實(shí)現(xiàn)了人類首次加壓高空飛行,此后人們逐漸意識到了加壓對飛行安全的重要性??紤]到成本、機(jī)艙壁承受力等因素,客艙內(nèi)通常不加1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,而是0.6個(gè)大氣壓左右。
在飛機(jī)起降過程中,客艙壓力會(huì)從起飛前的1個(gè)大氣壓降到巡航時(shí)的0.6個(gè)大氣壓,降落時(shí)再慢慢增加到1個(gè)大氣壓。由于人類對0.6個(gè)大氣壓(相當(dāng)于不到3000米高度的大氣壓)具有非常好的適應(yīng)能力,這一標(biāo)準(zhǔn)被波音公司、空中客車公司采用。
飛機(jī)的加壓系統(tǒng)由空氣壓縮泵系統(tǒng)及周圍環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)組成。稱這兩個(gè)系統(tǒng)為高空飛行客機(jī)的“生命之源”,一點(diǎn)也不為過。但可怕的是,與結(jié)實(shí)的機(jī)身、機(jī)翼相比,“生命之源”較為脆弱,一旦加壓系統(tǒng)遭到破壞,機(jī)艙失壓就會(huì)發(fā)生。全體乘員,包括駕駛員及空乘人員在內(nèi),都暴露在低壓、缺氧帶來的巨大威脅之下。這時(shí),如果機(jī)長沒有迅速將飛行高度降低,后果不堪設(shè)想。
參考資料來源:百度百科-機(jī)艙失壓
關(guān)于《飛機(jī) 壓力》的介紹到此就結(jié)束了。