【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)升力的垂直分量》對應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機(jī)在空中是怎樣完成轉(zhuǎn)彎的
2、飛機(jī)轉(zhuǎn)彎必須傾斜著機(jī)翼和機(jī)身嗎?
3、飛機(jī)
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)升力的垂直分量》對應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、飛機(jī)在空中是怎樣完成轉(zhuǎn)彎的
- 2、飛機(jī)轉(zhuǎn)彎必須傾斜著機(jī)翼和機(jī)身嗎?
- 3、飛機(jī)是怎么轉(zhuǎn)彎的?
- 4、'飛機(jī)升力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢
- 5、直升機(jī)的升力原理
- 6、飛機(jī)在空中盤旋所受的升力
飛機(jī)在空中是怎樣完成轉(zhuǎn)彎的
飛機(jī)的任何動(dòng)作可以分為三個(gè)基本動(dòng)作,滾轉(zhuǎn)、偏航和俯仰,三個(gè)動(dòng)作依次需要副翼、方向舵和升降舵來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)際上飛機(jī)在空中轉(zhuǎn)彎很復(fù)雜,同樣包括了這三個(gè)動(dòng)作。以向左轉(zhuǎn)為例,飛行員踩左腳蹬,方向舵發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)向左壓桿,副翼偏轉(zhuǎn),飛機(jī)左滾轉(zhuǎn)一定角度后,回桿,這個(gè)過程叫做壓坡度。此時(shí)由于機(jī)翼不水平所以升力已經(jīng)存在一個(gè)很小的左分量,飛機(jī)已經(jīng)在左轉(zhuǎn),但轉(zhuǎn)彎半徑大而且在掉高度,所以飛行員此時(shí)要拉桿使升降舵偏轉(zhuǎn),飛機(jī)做俯仰動(dòng)作,機(jī)頭上抬,產(chǎn)生了更大的升力,這樣飛機(jī)就可以在不丟高度的情況下實(shí)現(xiàn)小半徑左轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)彎到一定角度后,飛行員將桿復(fù)位,松開腳蹬,同時(shí)向右壓桿,又滾轉(zhuǎn)至水平位置,回桿。這樣就完成了一個(gè)左轉(zhuǎn)動(dòng)作。很多時(shí)候飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎只是利用操作桿完成,曾經(jīng)玩過航模的人都應(yīng)該清楚,方向舵不過是起飛和降落時(shí)和前起聯(lián)動(dòng)調(diào)整劃跑時(shí)才會(huì)用到,空中轉(zhuǎn)彎完全依靠副翼和升降舵完成。
如今大部分書都沒有詳細(xì)講過飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的過程,但通過看一些錄像還是能夠發(fā)現(xiàn)蛛絲馬跡,飛機(jī)轉(zhuǎn)彎過程可以很清楚地看出開始的壓坡度和后來的回正過程。
另外糾正一下前面的一個(gè)誤解,飛機(jī)飛行包線曲率越大(或者說轉(zhuǎn)彎半徑越?。?,飛機(jī)承受的過載越大,一旦超過了翼載荷飛機(jī)就會(huì)解體,同時(shí)飛行員也無法承受,所以現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機(jī)允許最大作9G的機(jī)動(dòng)動(dòng)作,這主要是限于飛行員的身體極限,相比而言格斗導(dǎo)彈可以承受高達(dá)50G的過載。
飛機(jī)轉(zhuǎn)彎必須傾斜著機(jī)翼和機(jī)身嗎?
首先要弄懂飛機(jī)在天上是怎么轉(zhuǎn)彎的。與其說是讓飛機(jī)“扭頭”,不如說是讓飛機(jī)“飛出一條曲線”。要飛出曲線軌跡,那必然有一個(gè)“向心力”去讓飛機(jī)改變飛行的方向?,F(xiàn)在的噴氣式飛機(jī),輕則五六噸,重則幾十噸,飛行速度起碼都有兩百多公里每時(shí),想要讓飛機(jī)靈活地轉(zhuǎn)過彎來,這個(gè)向心力可不小。而飛機(jī)可提供的向心力的方式主要有兩種:垂直于機(jī)翼面的升力和飛機(jī)機(jī)頭指向上的推力。 側(cè)壓桿,滾轉(zhuǎn)機(jī)身,傾斜機(jī)翼,升力的垂直分量繼續(xù)維持飛機(jī)的高度,水平分量用作轉(zhuǎn)向的向心力,這是常用的轉(zhuǎn)向方法。一般來說,機(jī)翼越“陡”,升力的水平分量越大,飛機(jī)轉(zhuǎn)向越“急”。上圖為轉(zhuǎn)向中的F/A-18F 同時(shí),為了在轉(zhuǎn)向時(shí)維持飛機(jī)的高度,升力必然要比平飛時(shí)更大,那么飛行員會(huì)適當(dāng)拉桿讓飛機(jī)略微“抬頭”,同時(shí)適當(dāng)增大推力以維持速度。這時(shí)飛機(jī)的攻角也會(huì)增大,飛機(jī)的推力也能提供一定的向心力。而你所說的“平飛”轉(zhuǎn)彎,則是不依賴升力,完全依靠推力(加少許空氣阻力)來提供向心力。那為什么大多數(shù)情況下不這么轉(zhuǎn)呢?首先這樣子轉(zhuǎn)飛機(jī)能獲得的向心力遠(yuǎn)不如“側(cè)身轉(zhuǎn)彎”來的多。其次,是因?yàn)轱w機(jī)很難“維持”這樣一個(gè)“側(cè)滑”的飛行姿態(tài)。 為了保證飛機(jī)水平飛行方向的穩(wěn)定性,飛機(jī)在設(shè)計(jì)制造時(shí)都配備了或多或少的“垂直安定面”:主要是垂直尾翼,有的飛機(jī)還安裝了“腹鰭”。為“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)反推留下的黑色痕跡是其垂直尾翼的特征。這些垂直翼面都安裝在飛機(jī)靠后的位置,以起到穩(wěn)定航向的作用,就好像弓箭后部的尾羽一樣。在水平方向上,當(dāng)飛機(jī)機(jī)頭指向和飛行方向有偏差時(shí),這些垂直翼面就能讓飛機(jī)“矯正”回來。
飛機(jī)是怎么轉(zhuǎn)彎的?
飛機(jī)轉(zhuǎn)彎一般有兩種動(dòng)作。一種是航向改變 叫偏航 另一種是左右高度發(fā)生變化 叫滾轉(zhuǎn) 偏航必然伴隨一定角度的滾轉(zhuǎn) 因?yàn)閯?dòng)力學(xué)使然。并非“外側(cè)速度快,產(chǎn)生的升力就大一些,對機(jī)翼就抬升的多一些”而是因?yàn)闄C(jī)翼翼形發(fā)生變化,使兩邊的升力不同 產(chǎn)生了盤旋所需的向心力 自然發(fā)生了抬升 偏航時(shí),左右蹬舵,引起垂尾姿態(tài)改變 產(chǎn)生偏航力矩 滾轉(zhuǎn)時(shí),左右壓桿,引起機(jī)翼姿態(tài)改變 產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩
'飛機(jī)升力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢
因素有:空氣密度、飛機(jī)空速、機(jī)翼面積、迎角、翼型。當(dāng)氣流經(jīng)過機(jī)翼上表面和下表面時(shí),由于上表面路程比下表面長,則氣流要在相同時(shí)間內(nèi)通過上下表面,根據(jù)S=VT,上表面流速比下表面大;
再根據(jù)伯努利定理:由不可壓、理想流體沿流管作定常流動(dòng)時(shí)的伯努利定理知,流動(dòng)速度增加,流體的靜壓將減?。环粗?,流動(dòng)速度減小,流體的靜壓將增加。
擴(kuò)展資料:
由滿足庫塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機(jī)翼上表面氣流向后加速,由伯努利定理可推導(dǎo)出壓力差并計(jì)算出升力,這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計(jì)算:
L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值)
這一方程同樣可以計(jì)算馬格努斯效應(yīng)的氣動(dòng)力。
直升機(jī)的升力原理
直升機(jī)的升力原理:
作為一種特殊的飛行器,直升機(jī)的升力和推力均通過螺旋槳(主旋翼)的旋轉(zhuǎn)獲得,這就決定了其動(dòng)力和操作系統(tǒng)必然與各類固定機(jī)翼飛機(jī)有所不同。一般固定翼飛機(jī)的飛行原理從根本上說是對各部位機(jī)翼的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),在機(jī)身周圍制造氣壓差而完成各類飛行動(dòng)作,并且其發(fā)動(dòng)機(jī)只能提供向前的推力。但直升機(jī)的主副螺旋槳(主旋翼與尾旋翼)可在水平和垂直方向上對機(jī)身提供動(dòng)力,這使其不需要普通飛機(jī)那樣的巨大機(jī)翼,二者的區(qū)別可以說是顯而易見的。
一、直升機(jī)飛行的特點(diǎn):
1、它能垂直起降,對起降場地要求較低;
2、能夠在空中懸停。即使直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車時(shí),駕駛員可通過操縱旋翼使其自轉(zhuǎn),仍可產(chǎn)生一定升力,減緩下降趨勢;
3、可以沿任意方向飛行,但飛行速度較低,航程相對來說也較短。
二、關(guān)于直升飛機(jī)的操縱系統(tǒng):
直升機(jī)的操縱系統(tǒng)可分為三大部分:
踏板——在直升機(jī)駕駛席的下方通常設(shè)有兩塊踏板,駕駛員可以通過它們對尾螺旋槳的輸出功率和槳葉的傾角進(jìn)行調(diào)節(jié),這兩項(xiàng)調(diào)整能夠?qū)C(jī)頭的水平方向產(chǎn)生影響。
周期變距桿——位于駕駛席的中前方,該手柄的控制對象為主螺旋槳下方自動(dòng)傾斜器的不動(dòng)環(huán)。不動(dòng)環(huán)可對主螺旋槳的旋轉(zhuǎn)傾角進(jìn)行調(diào)整,決定機(jī)身的飛行方向。
總距桿——位于駕駛席的左側(cè),該手柄的控制對象為主螺旋槳下方自動(dòng)傾斜器的動(dòng)環(huán)。動(dòng)環(huán)通過對主螺旋槳的槳葉傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)來對調(diào)整動(dòng)力的大小。另外,貝爾公司生產(chǎn)的系列直升機(jī)在總距桿上還集成有主發(fā)動(dòng)機(jī)功率控制器,該控制器可根據(jù)主螺旋槳槳葉的旋轉(zhuǎn)傾角自動(dòng)對主發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率進(jìn)行調(diào)整。
三、關(guān)于直升飛機(jī)的飛行操作:
升降——很多人認(rèn)為,直升機(jī)在垂直方向上的升降是通過改變主螺旋槳的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然,改變主螺旋槳的轉(zhuǎn)速也不失為實(shí)現(xiàn)機(jī)體升降的方法之一,但直升機(jī)設(shè)計(jì)師們很早之前便發(fā)現(xiàn),提升主螺旋槳輸出功率會(huì)導(dǎo)致機(jī)身整體負(fù)荷加大。所以,目前流行的方法是在保持主螺旋槳轉(zhuǎn)速一定的情況下依靠改變主螺旋槳槳葉的傾角來調(diào)整機(jī)身升力的大小。駕駛員可通過總距桿完成這項(xiàng)操作。當(dāng)把總距桿向上提時(shí),主螺旋槳的槳葉傾角增大,直升機(jī)上升;反之,直升機(jī)下降。需要保持當(dāng)前高度時(shí),一般將總距桿置于中間位置。
平移——直升機(jī)最大飛行優(yōu)勢之一是:可以在不改變機(jī)首方向的情況下,隨時(shí)向各個(gè)方向平移。這種移動(dòng)是通過改變主螺旋槳的旋轉(zhuǎn)傾角來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)駕駛員向各個(gè)方向扳動(dòng)周期變距桿時(shí),主螺旋槳的主軸也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的傾斜。此時(shí),主螺旋槳所產(chǎn)生的推力分解為垂直和水平兩個(gè)方向的分力,垂直方向的分力依舊用于保持飛行高度,水平方向上的分力可使機(jī)身在該方向上產(chǎn)生平移。
旋轉(zhuǎn),這個(gè)功能是通過直升機(jī)的尾螺旋槳來完成的。對于只裝有一具主螺旋槳的直升機(jī)來說,如果把機(jī)身和主螺旋槳看作一對施力和受力物體的話,主螺旋槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的反作用力必然會(huì)使機(jī)身向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。要保持機(jī)身的穩(wěn)定,就必須增加一個(gè)額外的力矩來抵消這種旋轉(zhuǎn),這也是設(shè)計(jì)師在直升機(jī)尾部安裝尾螺旋槳的原因。當(dāng)直升機(jī)處于直線飛行時(shí),尾槳的推力力矩與主槳的反作用力矩剛好構(gòu)成一對平衡力矩,而只需改變尾槳的輸出功率機(jī)身就可以在水平面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)直升機(jī)都是通過駕駛席前方的一對腳踏板來調(diào)整機(jī)頭方向。
四、直升機(jī)與普通飛機(jī)區(qū)別及飛行簡單原理 :
1、直升機(jī)飛行原理和結(jié)構(gòu)與飛機(jī)不同飛機(jī)靠它的固定機(jī)翼產(chǎn)生升力,而直升機(jī)是靠它頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。
2、直升機(jī)的結(jié)構(gòu)和飛機(jī)不同,主要由旋翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、起落裝置和操縱機(jī)構(gòu)等部分組成。根據(jù)螺旋槳個(gè)數(shù),分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。
3、單旋翼式直升機(jī)尾部還裝有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡單旋翼產(chǎn)生的反作用力矩和控制直升機(jī)的轉(zhuǎn)彎。
4、直升機(jī)最顯眼的地方是頭上窄長的大刀式的旋翼,一般由2~5片槳葉組成一副,由1~2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng),其主要作用:通過高速的旋轉(zhuǎn)對大氣施加向下的巨大的力,然后利用大氣的反作用力(相當(dāng)與直升飛機(jī)受到大氣向上的力)使飛機(jī)能夠平穩(wěn)的懸在空中。
五、平衡分析(對單旋翼式):
1、直升飛機(jī)的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。直升飛機(jī)的槳葉大概有2—3米長,一般有5葉組成。普通飛機(jī)是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的,而直升飛機(jī)是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng),撥動(dòng)空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機(jī)起飛時(shí),螺旋槳越轉(zhuǎn)越快,產(chǎn)生的升力也越來越大,當(dāng)升力比飛機(jī)的重量還大時(shí),飛機(jī)就起飛了。在飛行中飛行員調(diào)節(jié)高度時(shí),就只要通過改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以了。
2、直升飛機(jī)的橫向穩(wěn)定。因?yàn)橹鄙w機(jī)如果只有大螺旋槳旋,那么根據(jù)動(dòng)量守衡,機(jī)身就也會(huì)旋轉(zhuǎn),因此直升飛機(jī)就必須要一個(gè)能夠阻止機(jī)身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機(jī)尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個(gè)作用,飛機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時(shí)為了不使尾槳碰到旋翼,就必須把直升飛機(jī)的機(jī)身加長,所以,直升飛機(jī)有一個(gè)像蜻蜓式的長尾巴。
六、能量方式分析:
根據(jù)能量守恒定律可知:能量既不會(huì)消失,也不會(huì)無中生有,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式。在低速流動(dòng)的空氣中,參與轉(zhuǎn)換的能量只有壓力能和動(dòng)能。一定質(zhì)量的空氣具有一定的壓力,能推動(dòng)物體做功;壓力越大,壓力能也越大;流動(dòng)的空氣具有動(dòng)能,流速越大,動(dòng)能也越大。而空氣的流速只有來自于發(fā)動(dòng)機(jī)所帶的螺旋槳對空氣的作用,當(dāng)然從這里分析能量也是守衡的。
飛機(jī)在空中盤旋所受的升力
選擇 D
在豎直方向上,速度恒為0.所以豎直方向合力為0,所以飛機(jī)才能只在水平面上運(yùn)動(dòng).
飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的向心力,下面有一樓,選A的,
錯(cuò)在飛機(jī)的向心力不是由合力提供的,而是由飛機(jī)的噴氣產(chǎn)生的反向推力提供.
所以只需要在豎直方向上受力分析,重力=升力
所以升力為mg
關(guān)于《飛機(jī)升力的垂直分量》的介紹到此就結(jié)束了。