几百吨的飞机为什么会在天上飞,而不会掉下来?在天空中飞行的飞机,首先要用升力克服自身的重力才能升上天空,然后需要推力克服阻力才能向前飞行。这里的升力主要由飞机的机翼产生,推力是由飞机的发动机提供(图1)。

图1
飞机的机翼并不能像鸟儿那样上下挥动,那么它是怎么托起飞机这个庞然大物的呢?先举一个简单的例子,夹着两张中间留有空隙的纸的一端,往中间吹口气,会发现两张纸竟然互相吸引起来(图2),难道这是施加魔法了吗?其实这就是空气动力,空气速度越快的地方所受压强越小,纸的两侧产生压强差,就形成了力,这种力就是机翼托起飞机的“魔法”。

图2
飞机在航行时,周围的空气相对于机翼产生运动。机翼的截面可以简称为“翼型”。在气流被翼型分割为上下两部分时,由于有弯度,翼型上表面凸起较多而下表面凸起较少(有的翼型下表面甚至是凹的),加上机翼有一定的迎角(机翼弦线与来流之间的夹角),使流过翼型上表面的管道面积比通过翼型下表面的管道面积小,翼型上表面的空气流速也比下表面大。由伯努利定理可知,翼型上表面的静压比翼型下表面的静压小,所以上下翼面之间产生一个压力差,这个压力差在垂直于气流方向上的分量就是机翼产生的升力(图3)。机翼的升力与空气的密度成正比,与飞行速度的平方成正比。

图3
原创:《航空航天》
注:本文系网络转载,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我们联系,我们将在第一时间删除内容!