關於飛機(空氣動力學),空氣動力學是運用了什麼原理?這和飛行器又有什麼關係?

時間 2021-12-25 10:50:44

1樓:

首先,我們來看機翼升力的計算公式

升力=(氣流密度×速度的平方×機翼面積×升力係數)/2 = 動壓×機翼面積×升力係數

即:l=1/2•ρ•v²•s•cl=q•s•cl

可以看出,在其他條件不變時,速度v越大,升力l也越大。

但是,其他條件也不是一成不變的!氣流密度ρ會隨高度改變(但是這個影響不是太大),機翼面積s也會隨襟翼的放出和收起而改變,升力係數cl更是會隨機翼迎角的改變而改變。

想讓飛機平飛,需要使升力跟重力相等,在這個前提下,相當於在升力公式中將l變成常數了,速度v變大時,需要升力係數cl變小,才能保持升力l不變;反之,當速度v變小時,需要增大升力係數cl。(變數機翼面積s也很重要,但是一般來說,只在起飛降落時通過放下襟翼來增大s,能使l增加。在空中正常飛行時,襟翼是收起來的,所以就對l沒什麼影響了)

升力係數cl不是恆定的,升力係數在一定範圍內是隨著機翼迎角的增大而增大的。另外一般來說機翼越平升力係數越小,機翼越彎升力係數越大。

所以,要改變升力係數,可以通過改變飛機迎角,或者改變機翼彎度來實現。低速下一般用改變彎度的辦法,即放下襟翼(副翼是用來控制滾裝的,左右副翼差動偏轉,一個上偏一個下偏,使左右機翼升力不一致,從而實現飛機傾斜和滾轉。襟翼是向下偏的,左右襟翼同步下偏,改變機翼彎度。

有的飛機把襟翼和副翼合為一體,稱為襟副翼)

起飛、降落時,速度較低,為了保證升力,一般採用將襟翼放下的方法改變機翼彎度,增大升力係數,在低速下獲得足夠的升力。同時,也採用增大迎角的辦法,所以飛機起降時,機頭都是上仰的。

起飛之後,在空中平飛時,由於速度很大,襟翼必須收起,否則強大的氣流作用力會把襟翼打壞,而且,在高速下,放下的襟翼也會產生巨大的阻力。所以襟翼是必須收起來的。

收起襟翼之後,基本上就靠改變迎角來維持在不同速度下的平飛了。

升力係數在一定範圍內是隨著機翼迎角的增大而增大的。但是當迎角增大到一定角度之後,升力係數反而會急劇下降,導致升力下降,這就是所謂的失速。失速是很危險的,升力不足時飛機就掉高度了,搞不好就是機毀人亡。

所以飛機有個最大失速迎角。(ps.迎角——機翼與前方氣流的夾角,而非機身與地面的夾角。

前方氣流跟機身可不一定是平行的哦!)

2樓:

飛機速度大升力也就越大,不然為什麼說飛機是失速墜落

飛機的機翼不是一片,是主翼和若干副翼操控,而且有些型別的飛機在機尾還設計有水平舵,這些零部件一起控制飛機處於平穩的平飛狀態,直到有需要上升還是下降

所以不會出現一直上升,那是火箭

3樓:匿名使用者

根據空氣密度的話,altitude越高密度越小,所以在波努力方程裡,密度的下降會使得動壓下降,於是升力就小了,所以在一個高度,一架飛機只有一個平飛速度。同樣的,如果速度過快的話,機翼上部的氣流就不會有時間,或者說能量不夠,來附著在機翼表面,於是就產生了氣流的分差,此時升力就會驟降,這個和仰角過大的時候應該是同理了,這個才叫失速尾旋,樓上所謂的失速。英語裡叫「stall」。

差不多可以解釋了

4樓:易和居士

飛機的升力通過速度和迎角來補償的!

空氣動力學是運用了什麼原理?這和飛行器又有什麼關係?

5樓:

1、在低速空氣動力學中,介質密度變化很小,可視為常數,使用的基本理論是無粘二維和三維的位勢流、翼型理論、升力線理論、升力面理論和低速邊界層理論等;

對於亞聲速流動,無粘位勢流動服從非線性橢圓型偏微分方程,研究這類流動的主要理論和近似方法有小擾動線化方法,普朗特-格勞厄脫法則、卡門-錢學森公式和速度圖法,在粘性流動方面有可壓縮邊界層理論;對於超聲速流動,無粘流動所服從的方程是非線性雙曲型偏微分方程。

2、在超聲速流動中,基本的研究內容是壓縮波、膨脹波、激波、普朗特-邁耶爾流動(壓縮波與膨脹波的基本關係模型及其函式模型)、錐型流,等等。

主要的理論處理方法有超聲速小擾動理論、特徵線法和高速邊界層理論等。跨聲速無粘流動可分外流和內流兩大部分,流動變化複雜,流動的控制方程為非線性混合型偏微分方程,從理論上求解困難較大。

3、高超聲速流動的主要特點是高馬赫數和大能量,這些特點是流動具有一般超音速流動所沒有的流體動力特徵和物理化學變化。在高超聲速流動中,真實氣體效應和激波與邊界層相互干擾問題變得比較重要。高超聲速流動分無粘流動和高超聲速粘性流兩大方面。

工業空氣動力學主要研究在大氣邊界層中,風同各種結構物和人類活動間的相互作用,以及大氣邊界層內風的特性、風對建築物的作用、風引起的質量遷移、風對運輸車輛的作用和風能利用,以及低層大氣的流動特性和各種顆粒物在大氣中的擴散規律,特別是湍流擴散的規律,等等。

通常所說的空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在各種飛行條件下流場中氣體的速度、溫度、壓力和密度等參量的變化規律,飛行器所受的升力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。

擴充套件資料

氣流繞經飛機時所產生的空氣動力、空氣動力力矩和表面壓力分佈隨飛機外形和飛機在大氣中的運動(包括馬赫數、雷諾數、迎角、側滑角、旋轉角速度以及沉浮速度等)而變化的規律(見空氣動力特性)。

飛機的空氣動力佈局由機翼、機身、安定面、操縱面和容納發動機的短艙(包括進氣道和噴管)等部件的外形和它們的相對位置所決定,因而飛機的空氣動力特性就是這些部件的空氣動力特性和部件之間的空氣動力干擾的合成。

飛機的空氣動力外形和空氣動力特性還受到其他因素(如結構、發動機、材料、輔助系統、電子裝置和人體生理等)的約束。不同用途的飛機有不同的空氣動力特性,以求達到最佳的經濟效益或作戰效果。

6樓:大陶學長

空氣動力學的原理是:空氣是動力,也是動力的媒介,更是動力的阻礙。飛行器是空氣動力學的產物。

空氣動力學是流體力學的一個分支,是研究空氣或其他氣體的運動規律,空氣或其他氣體與飛行器或其他物體發生相對運動時的相互作用和伴隨發生的物理化學變化的學科。它是在流體力學基礎上隨航空航天技術的發展而形成的一門學科。

7樓:剛榮

空氣動力學是流體力學的一個分支,是研究空氣或其他氣體的運動規律,空氣或其他氣體與飛行器或其他物體發生相對運動時的相互作用和伴隨發生的物理化學變化的學科。它是在流體力學基礎上隨航空航天技術的發展而形成的一門學科。

空氣動力學的研究內容根據空氣與物體的相對速度是否小於約100米/秒(即時速360公里/小時,注,也有根據時速400公里為界來劃分的), 可分為低速空氣動力學和高速空氣動力學,前者主要研究不可壓縮流動,後者研究可壓縮流動。此外,根據是否忽略粘性,還可分為理想空氣動力學和粘性空氣動力學。

空氣是動力,也是動力的媒介,更是動力的阻礙,分析研究和開發這三者之間的矛盾和統一。使人類在氣動力領域有更廣闊的前景,這就是空氣動力學的根本。

從一隻風箏到洲際導彈,從電風扇到龍捲風,更別說飛機了。

空氣動力學就是研究空氣與動力之間關係的一門專業學科。

和飛機、空氣動力學有關的,cl、cm、cn、k分別是表示什麼啊?急、、、

8樓:

cl 升力係數,cm 力矩係數,cn法向力系數,k 湍流動能或氣體多變指數

空氣動力學的原理是什麼?

9樓:老表有點呈

空氣動力學的原理是:空氣是動力,也是動力的媒介,更是動力的阻礙。

空氣動力學是力學的一個分支,研究飛行器或其他物體在同空氣或其他氣體作相對運動情況下的受力特性、氣體的流動規律和伴隨發生的物理化學變化。它是在流體力學的基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。

通常所說的空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在各種飛行條件下流場中氣體的速度和密度等參量的變化規律,飛行器所受的升力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。

10樓:西西哩的小馬甲

空氣是動力

,也是動力的媒介,更是動力的阻礙。分析研究和開發這三者之間的矛盾和統一,使人類在氣動力領域有更廣闊的前景,這就是空氣動力學的根本。

空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在名種飛行條件下流場中氣體的速度、壓力和密度等參量的變化規律,飛行器所受的舉力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。從這個意義上講,空氣動力學可有兩種分類法:

首先,根據流體運動的速度範圍或飛行器的飛行速度,空氣動力學可分為低速空氣動力學和高速空氣動力學。通常大致以400千米/小時這一速度作為劃分的界線。在低速空氣動力學中,氣體介質可視為不可壓縮的,對應的流動稱為不可壓縮流動。

大於這個速度的流動,須考慮氣體的壓縮性影響和氣體熱力學特性的變化。這種對應於高速空氣動力學的流動稱為可壓縮流動。

其次,根據流動中是否必須考慮氣體介質的粘性,空氣動力學又可分為理想空氣動力學(或理想氣體動力學)和粘性空氣動力學。

喬治·凱利是十九世紀的英國人,空氣動力學之父。

譽稱由來

喬治·凱利奧維爾·萊特曾說:"我們的成功完全要感謝那位英國紳士喬治·凱利,他寫的有關航空的原理,他出版的著作,可以說毫無錯誤,實在是科學上最偉大的文獻。"西方一些研究空氣動力學的專家稱喬治·凱利為空氣動力學之父。

空氣航空器構思的由來

凱利10歲那年,親眼看見法國第一次載人氣球飛行。那雀躍歡騰的熱烈場面、驚心動魄的緊張時刻以及凱旋的天之驕子,都使他激動不已。這一切在他那幼小的心靈中播下了飛天的種子。

他想,輕於空氣的氣球能**,那比空氣重的鳥兒為什麼會在天上翱翔呢?於是,他開始構思重於空氣的航空器。

試驗經歷

2023年,他開始用一種玩具作一連串的試驗,這就是從中國傳到歐洲的"竹蜻蜓"。

2023年,凱利在科學計算的基礎上製作出第一個飛行器--相對旋轉的模型***。

2023年,年僅26歲的凱利設計出幾乎已具備現代飛機主要部件的飛行器草圖。喬治·凱利把這個草圖刻在一個小銀盤上。小銀盤的一面刻著機翼上各種作用力的說明,另-面刻著飛機草圖,這個銀盤現藏於倫敦科學博物館。

但困擾凱利多年的問題就是沒有合適的動力,當時的蒸汽機又大又笨重,根本不可能將凱利的飛機送上天空,所以凱利這個方案仍舊以撲翼作為動力和產生升力的方式。但凱利的可貴之處在於他不滿足對現有知識的掌握,而是通過不斷試驗來豐富自己的理論水平。

2023年凱利研究鳥的推動力,在旋轉臂上試驗了一架滑翔機模型。不久,他把帶翼的拋射體發射到海上。幾乎與此同時他還設計了一架複合式飛機,輪車上裝有固定翼,在翼尖上有撲翼。

2023年,凱利研究熱氣發動機和另外一種採用火藥的發動機。2023年,凱利研製了"旋翼"和"槳輪"飛機,並於同年設計了一架撲翼機。

2023年,凱利開始研究魚與我們今天所說的流線型的關係,成功地製造出航空史上第一架全尺寸滑翔機並進行試飛。

空氣動力學的原理,空氣動力學的原理是什麼?

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空氣動力學是什麼概念,空氣動力學概念是什麼

空氣動力學是力學的一個分支,它主要研究物體在同氣體作相對運動情況下的受力特性 氣體流動規律和伴隨發生的物理化學變化。它是在流體力學的基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。空氣動力學概念是什麼 10 愛湊熱鬧的貓 空氣動力學是力學的一個分支,它主要研究物體在同氣體作相對運動情況...

空氣動力學與流體力學的差別,空氣動力學和流體力學的區別

白汀水 液體和氣體統稱為流體,流體力學 研究的物件是液體和氣體,但一般的 工程流體力學 都以較大的篇幅研究液體的平衡與運動規律及其在工程上的應用,液體通常被認為是不壓縮的。而 空氣動力學 是研究空氣平衡與運動規律及其在工程上的應用,與液體比較,空氣是容易被壓縮的,必須考慮壓縮性,所以空氣的運動規律更...