对于这个问题,人们回想起十几年前在大学里选修“空空气动力学”这门课的情况。往事不可随风追。
Eagle 空下面简单介绍一下空空气动力学的基本原理:
首先,以最常见的河流为例。河道宽的地方流速慢,河道窄的地方流速快。原因是河流变窄的地方,河流压缩水流,导致水流加速。这是一本入门指南。
现在,当我们横向切割飞机的机翼时,会得到一条闭合的几何曲线——技术上称为“翼型”(见下图)。不同飞机的翼型不一样,但基本特点是上表面向上凸起,下表面比较光滑,有的向内凹陷。翼型的类型不是这个问题的关键。
这时,如果一股非常均匀的气流吹过机翼的翼型,上表面的气流就会被压缩。根据开头介绍的河道情况,可以知道此时上表面的气流会加速;反之,下表面的气流会膨胀减速。这样,在翼型的作用下,原本上下均匀的气流现在有了速度差——上快下慢。
接下来介绍空空气动力学的基本原理公式——伯努利方程(这个方程也有它的应用局限性)。
P+1/2 * ρ * v =常数
对于翼型,上表面的速度越高,其空压力越低。反之,下表面速度小,压力上升。上下表面的压力差就是这样产生的,这个压力差的大小与气流速度成正比。气流速度越快,压差越大。而这个压差就是我们通俗意义上的升力。
(其实从空空气动力学的角度来看,升力不是压差,而是压差在垂直方向上的一个分量。顺带一提,这种压差在水平方向上的力,其实是飞机阻力的一部分,叫做“升力诱导阻力”,所谓为了获得升力必须附加的阻力)。
上面已经介绍了空气动力的原理。现在给出升力的计算公式:
升力=升力系数*动压*机翼面积。升力系数与机翼的几何形状有关,动压=1/2*空空气密度*速度。
当飞机启动发动机时,无论是活塞式还是喷气式,发动机都会产生向前的推力,推动飞机前进。无论是在地面上还是在空中,这个推力都是飞机水平前进的驱动力。飞机的速度会增加。当它达到一个临界值,升力系数*动压*机翼面积,并且这个乘积正好等于重力,那么飞机就会飞起来。
所以发动机推力的主要目的是产生前进速度,从而增加动压值,真正产生升力的是机翼。
这个问题呢?这里就来回答一下吧。
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