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1、航天飛機(jī)有哪些飛行的原理?
2、飛機(jī)飛行原理?
3、飛機(jī)飛行的原理是
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航天飛機(jī)有哪些飛行的原理?
航天飛機(jī)由軌道飛行器、固體火箭助推器和外掛貯箱3大部分組成,航天飛機(jī)起飛的動力源自兩臺巨大的集束式助推器和3臺液體推進(jìn)劑。在這些起飛動力裝置中,中心部分是一個外形像一架三角翼滑翔機(jī)的軌道飛行器,它垂直發(fā)射,是航天飛機(jī)飛行時必不可少的配件,它在進(jìn)入地球大氣層后像普通飛機(jī)那樣下滑著陸。
航天飛機(jī)在起飛時,利用外掛貯箱內(nèi)的液氫推進(jìn)劑作為主發(fā)動機(jī)的動力,貯箱隨著推進(jìn)劑的使用完畢而投棄,另外,航天飛機(jī)還依據(jù)軌道飛行器順利飛行;一般情況下,航天飛機(jī)的軌道飛行器可使用次數(shù)在100次以上,它有一個巨大的貨倉,可以作為衛(wèi)星及其他材料的存儲點(diǎn);大規(guī)模的太空作業(yè)時,還可將外掛貯箱帶入軌道,作為航天站的核心部分。
飛行高度在1000千米以下是航天飛機(jī)近地軌道的飛行高度,向國際空間站運(yùn)送宇航員和各種建設(shè)用部件和補(bǔ)養(yǎng)是目前航天飛機(jī)的主要任務(wù),因?yàn)楹教祜w機(jī)的運(yùn)載能力比較大,所以航天飛機(jī)往往采用多級組合形式,在需要高軌道運(yùn)行有效載荷的時候,還可以由航天飛機(jī)將其送上近地軌道后再從這個軌道發(fā)射,使其進(jìn)入高軌道,以完成最終任務(wù)。
飛機(jī)飛行原理?
飛行原理簡介(一)
要了解飛機(jī)的飛行原理就必須先知道飛機(jī)的組成以及功用,飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的等問題。這些問題將分成幾個部分簡要講解。
一、飛行的主要組成部分及功用
到目前為止,除了少數(shù)特殊形式的飛機(jī)外,大多數(shù)飛機(jī)都由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成:
1. 機(jī)翼——機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力,以支持飛機(jī)在空中飛行,同時也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn),放下襟翼可使升力增大。機(jī)翼上還可安裝發(fā)動機(jī)、起落架和油箱等。不同用途的飛機(jī)其機(jī)翼形狀、大小也各有不同。
2. 機(jī)身——機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備,將飛機(jī)的其他部件如:機(jī)翼、尾翼及發(fā)動機(jī)等連接成一個整體。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,有的高速飛機(jī)將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn),保證飛機(jī)能平穩(wěn)飛行。
4.起落裝置——飛機(jī)的起落架大都由減震支柱和機(jī)輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機(jī)。
5.動力裝置——動力裝置主要用來產(chǎn)生拉力和推力,使飛機(jī)前進(jìn)。其次還可為飛機(jī)上的其他用電設(shè)備提供電源等。現(xiàn)在飛機(jī)動力裝置應(yīng)用較廣泛的有:航空活塞式發(fā)動機(jī)加螺旋槳推進(jìn)器、渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。除了發(fā)動機(jī)本身,動力裝置還包括一系列保證發(fā)動機(jī)正常工作的系統(tǒng)。
飛機(jī)上除了這五個主要部分外,根據(jù)飛機(jī)操作和執(zhí)行任務(wù)的需要,還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備。
二、飛機(jī)的升力和阻力
飛機(jī)是重于空氣的飛行器,當(dāng)飛機(jī)飛行在空中,就會產(chǎn)生作用于飛機(jī)的空氣動力,飛機(jī)就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機(jī)升力和阻力的產(chǎn)生之前,我們還要認(rèn)識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規(guī)律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這里我們要引用兩個流體定理:連續(xù)性定理和伯努利定理:
流體的連續(xù)性定理:當(dāng)流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過一個粗細(xì)不等的管道時,由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內(nèi),流進(jìn)任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的。
連續(xù)性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關(guān)系。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯(lián)系,而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關(guān)系。
伯努利定理基本內(nèi)容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。
飛機(jī)的升力絕大部分是由機(jī)翼產(chǎn)生,尾翼通常產(chǎn)生負(fù)升力,飛機(jī)其他部分產(chǎn)生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機(jī)翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機(jī)翼上、下表面流過,在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去。機(jī)翼上表面比較凸出,流管較細(xì),說明流速加快,壓力降低。而機(jī)翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個定理。于是機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差,垂直于相對氣流方向的壓力差的總和就是機(jī)翼的升力。這樣重于空氣的飛機(jī)借助機(jī)翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍(lán)天上了。
機(jī)翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機(jī)翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40%左右。
飛機(jī)飛行在空氣中會有各種阻力,阻力是與飛機(jī)運(yùn)動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機(jī)的前進(jìn),這里我們也需要對它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力。
1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當(dāng)空氣流過飛機(jī)表面時,由于粘性,空氣同飛機(jī)表面發(fā)生摩擦,產(chǎn)生一個阻止飛機(jī)前進(jìn)的力,這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,決定于空氣的粘性,飛機(jī)的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機(jī)表面積。空氣粘性越大、飛機(jī)表面越粗糙、飛機(jī)表面積越大,摩擦阻力就越大。
2.壓差阻力——人在逆風(fēng)中行走,會感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機(jī)的機(jī)身、尾翼等部件都會產(chǎn)生壓差阻力。
3.誘導(dǎo)阻力——升力產(chǎn)生的同時還對飛機(jī)附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來的阻力稱為誘導(dǎo)阻力,是飛機(jī)為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價”。其產(chǎn)生的過程較復(fù)雜這里就不在詳訴。
4.干擾阻力——它是飛機(jī)各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力。這種阻力容易產(chǎn)生在機(jī)身和機(jī)翼、機(jī)身和尾翼、機(jī)翼和發(fā)動機(jī)短艙、機(jī)翼和副油箱之間。
以上四種阻力是對低速飛機(jī)而言,至于高速飛機(jī),除了也有這些阻力外,還會產(chǎn)生波阻等其他阻力。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機(jī)在空氣之間的相對運(yùn)動中(相對氣流)中產(chǎn)生的。影響升力和阻力的基本因素有:機(jī)翼在氣流中的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機(jī)本身的特點(diǎn)(飛機(jī)表面質(zhì)量、機(jī)翼形狀、機(jī)翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。
1.迎角對升力和阻力的影響——相對氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角,升力增大:超過臨界臨界迎角后,再增大迎角,升力反而減小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過臨界迎角,阻力急劇增大。
2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響——飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍:速度增大到原來的三倍,勝利和阻力也會增大到原來的九倍??諝饷芏却?,空氣動力大,升力和阻力自然也大??諝饷芏仍龃鬄樵瓉淼膬杀叮妥枇σ苍龃鬄樵瓉淼膬杀叮瓷妥枇εc空氣密度成正比例。
3,機(jī)翼面積,形狀和表面質(zhì)量對升力、阻力的影響——機(jī)翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機(jī)翼面積的大小成正比例。機(jī)翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機(jī)翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機(jī)翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機(jī)翼結(jié)冰都對升力、阻力影響較大。還有飛機(jī)表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機(jī)表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大.
飛機(jī)飛行的原理是什么?
飛機(jī)是由動力裝置產(chǎn)生前進(jìn)動力,由固定機(jī)翼產(chǎn)生升力,在大氣層中飛行的重于空氣的航空器。它比空氣重,又不能像鳥那樣扇動翅膀,但是飛機(jī)卻能升入空中。
1、原來飛機(jī)機(jī)翼并不是平平伸展的,而是向上凸起一些,這樣當(dāng)飛機(jī)水平前進(jìn)時,迎面而來的氣流就在機(jī)翼上產(chǎn)生向上的升力,使飛機(jī)升入空中。
2、1939年8月27日,第一架噴氣式飛機(jī)飛行成功,大大提高了飛機(jī)的飛行速度。噴氣發(fā)動機(jī)是把吸入的空氣壓縮,再與燃料混合燃燒,形成高溫高壓氣體向后噴出,產(chǎn)生強(qiáng)大的推動力,使飛機(jī)高速飛行。
3、 飛機(jī)的飛行速度可以幾倍于聲音在空氣中傳播的速度(每秒340米),駕駛這樣的飛機(jī),只需十幾個小時就能環(huán)繞地球赤道一周,這樣的飛機(jī)叫做超音速飛機(jī)。
4、 制造超音速飛機(jī)不僅需要先進(jìn)的噴氣發(fā)動機(jī),還需要在飛機(jī)的制造材料、飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)等方面達(dá)到很高的要求,是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)?,F(xiàn)在,除了先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)、偵察機(jī)外,一些大型的客機(jī)也是超音速飛機(jī)。
關(guān)于《各類航空飛行器飛行原理視頻》的介紹到此就結(jié)束了。