
鳥為什么會飛起來?
因為它們有翅膀 。
那么 飛機(jī)為什么能飛起來 ?
因為飛機(jī)有機(jī)翼?
要回答這些問題,首先我們要知道飛和起飛是兩件事情 。對于一些小一點(diǎn)的鳥來說,它們用腳一蹬,翅膀一抖就可以飛起來,可是對于一些體型很大的禽類,必須邊助跑邊煽動翅膀,才能起飛 。通過觀察可以發(fā)現(xiàn),除了直升機(jī)和一些噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)可以垂直起降,其他大多數(shù)飛機(jī)都要“助跑”才能飛起來 。這是因為,機(jī)翼上下表面外形是不對稱的,空氣沿機(jī)翼上表面運(yùn)動的距離更長,自然流速更快,根據(jù)伯努利定理,速度越快,氣壓越小,上下表面的壓力差就為飛機(jī)起飛提供了升力 。
原理示意圖
而理論上,當(dāng)飛機(jī)機(jī)體本身就滿意壓力差條件時,只要速度足夠快,不加裝機(jī)翼的飛機(jī)也是能夠?qū)崿F(xiàn)無機(jī)翼飛行 。比如升力體就是用三維設(shè)計的翼身融合體來產(chǎn)生升力,這種設(shè)計可消除機(jī)身等部件所產(chǎn)生的附加阻力和機(jī)翼與機(jī)身間的干擾,從而有可能在較低的速度下獲得較高的升阻比,達(dá)到提高全機(jī)性能的目的 。
升力體
那么為什么現(xiàn)在大多數(shù)飛機(jī)
還是有大大的機(jī)翼呢?
一個笑話或許能回答這個問題↓
航空段子
一架美軍F-22和一架B-52在執(zhí)行任務(wù),F(xiàn)-22駕駛員感到無聊于是就做了幾個翻滾動作,然后就開始嘲諷B-52駕駛員:“你能做這個動作嗎?”于是乎B-52駕駛員就說:“那我也做個動作看看你能不能做 。”然后過了一會兒似乎什么也沒有發(fā)生,只聽B-52駕駛員默默的說了句:“我關(guān)了兩個引擎,該你了 。”
這只是一個笑話,但也很形象的說明了機(jī)翼能夠利用空氣動力學(xué)讓飛機(jī)在飛行中減少耗能,所以飛機(jī)飛起來或許可以不靠機(jī)翼,但是本著節(jié)約燃料的理念,機(jī)翼是很有必要的 。
除此之外,
智慧的人類也算是對機(jī)翼的空間物盡其用了 。
機(jī)翼其實還是一個大油箱機(jī)翼內(nèi)部是由梁和肋就組成的骨架結(jié)構(gòu),骨架的中間其實是空的,這點(diǎn)空間假如用來裝貨物的話輕微偏小了一些,而且裝卸困難,要知道飛機(jī)的核心競爭力在于其空間的高利用率 。于是各飛機(jī)設(shè)計師們就想出了—個辦法,把燃油給裝到機(jī)翼中去 。
機(jī)翼中的空間
把油箱放在機(jī)翼里也有很多好處:
假如把油箱放飛機(jī)的前半部分,油燒光了飛機(jī)會頭輕尾重,放在后面,油燒光了會頭重腳輕,不管怎么樣都會破壞飛機(jī)前后的重心平衡 。所以一般的飛機(jī)會有三個油箱,即中心油箱、左主油箱和右主油箱 。另外,在機(jī)翼的兩側(cè)還有防波油箱、通氣油箱 。這樣就機(jī)智地解決了飛機(jī)前后重心移動問題 。
在機(jī)翼里裝油箱還可以增加機(jī)翼向下的重量,大家可能會迷惑,飛機(jī)是需要向上的升力才能飛在天空中的,為什么還要增加向下的重量呢?假設(shè)一架翼展有70m的飛機(jī),那么這架飛機(jī)每邊三十多米長的機(jī)翼受到向上的力就可能達(dá)到一兩百噸,機(jī)翼被升力向上掰到變形的程度會很大的 。所以油料的重量與飛機(jī)升力方向相反,就能夠很好的減輕機(jī)翼結(jié)構(gòu)的受力,減小對機(jī)翼變形的疲憊損傷 。
機(jī)翼受力變形
另外,置于機(jī)翼的油箱距地面較遠(yuǎn),在飛機(jī)強(qiáng)迫著陸等特別情況下也會比較安全 。
機(jī)翼還暗藏了許多心機(jī)好物01、機(jī)翼上的小“刺”——放電刷
飛機(jī)在高空中速度很快,飛機(jī)高速飛行與空氣的摩擦、穿過帶電云團(tuán)以及自身內(nèi)部機(jī)械摩擦等,會使飛機(jī)產(chǎn)生靜電電荷 。假如不及時釋放這些靜電,當(dāng)電荷積累到一定能量時,會產(chǎn)生放電現(xiàn)象,對飛機(jī)通訊產(chǎn)生干擾,甚至影響飛行安全 。機(jī)翼上這些長得像小刺一樣的裝置叫做放電刷,它利用了尖端放電原理能很好的解決這一問題 。一般情況下,像尖銳、細(xì)小物體的頂端,這類物體表面曲率越大的地方,電荷密度也越大,所以它周圍的電場很強(qiáng),放電刷就能把電荷集中在細(xì)小的針頭上,不斷與空氣產(chǎn)生小的放電過程,及時將電荷釋放,從而減少機(jī)身電荷的積累 。
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