网友提问:
飞机是怎样飞向高空的?
优质回答:
空气的压力差。
物理学知识,流动气体的压力随流速的增大而减小。
机翼的上下表面是不一样的,上表面是曲线型的,下表面是直面型的,在高速移动的过程中,机翼上下表面空气流速差很大,导致压力差也很大,就使得飞机在高压力差的情况下飞了起了。
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飞机飞上天是利用流体力学原理,依靠上下翼面的压力差所产生的升力达成的。
和火箭完全依靠发动机产生的推力升空不同。
所以火箭可以进入真空环境、进入太空,但是飞机就只能在大气层内飞行。区别不仅仅在于发动机燃料对空气的依赖性(火箭发动机燃料自带助燃剂,而飞机发动机依靠外界空气助燃)还在于火箭发动机推力承载了整个箭体负荷,而飞机发动机仅仅是给飞机提供向前的推力。
飞机发动机提供的推力客观上只是把机体往前方推动。不过前面的图片告诉我们,机翼上下翼面会形成压力差从而转变为升力,这里升力的大小除了翼面外型变化这个变量外还有一个关键变量就是“速度”,飞机发动机就是负责提供这个“速度”的。速度快慢和升力大小是正相关的。
那么,一直提供推力形成持续升力不就可以一直升高“越飞越高”么?
可惜,现实中不行。翼面压力差是空气和速度共同形成的,当上升到一定高度后,在速度不变的前提下随着空气越来越稀薄,压力差最终会达到临界值,也就是无限接近零,这时候就不能再升高了,除非……提供更大的速度。
所以,我们会发现飞机,尤其战斗机通常都是双高:马赫数越高的实用升限就越高。不过不能拿侦察机和战斗机和民航机和运输机等等来比较,用途不同,机翼面积、造型、角度都不同,所以从设计上就注定了不同的升限。
当然,到完全真空的环境中了,只要有重力的存在,而发动机提供的速度又不能摆脱引力时,那么不管机翼是怎么牛的设计,飞机都会降到机翼能产生压力差的高度为止。
还有一点就是,在高度不变、速度不变的情况下,机头上扬会形成迎角变化从而造成“失速”。这个就是波音737MAX8极力想规避的设计缺陷,可惜考虑太不周全以至于半年摔了两架。
大致就是这些了,不到之处欢迎指正。
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对于这个问题,老鹰航空来回答吧:
首先介绍一下飞机的升力公式,这对于解释飞机爬升飞行的原理比较重要。
飞机升力L=升力系数*动压*机翼面积。
其中升力系数和飞机机翼的几何外形以及飞机俯仰角度有关,动压=1/2*空气密度*飞行速度2。
基于这种升力原理,飞机爬升飞行主要有两种方式:
1、水平加速。对于水平飞行中的飞机,通过加大油门(推节流阀)提高飞行速度,飞机的动压会变大,那么升力就会上升,升力和重力的差值是一个大于零的数字,也是提供飞机爬升飞行的力。这种方式的爬升飞行比较平稳,如果加上尾翼的配平左右控制比较好的话,飞机几乎是水平的进行“爬升”,稳定性比较高,对于乘客比较舒服,但是爬升效率(专业术语是爬升率)比较低一些。
2、加速+抬头。这种方式是一种复合操作模式,一方面飞行员需要加大节流阀推杆(也即是“推油门”),另一方面飞行员需要拉杆操作,增加飞机的俯仰角。这样的状态下,飞机的动压在增加,同时飞机的升力系数也在增加,从而产生了更大的升力,并且由于俯仰角的关系,升力的一个分力可以提供直接性的爬升运动,从而提供一种更高的爬升率。
普通民航客机的爬升角度比较小,而战斗机的爬升角度就比较大了,有时候还要达到90°的垂直爬升,几乎完全依靠发动机的推力来提供升力了。
OK,关于问题就回答到这里吧。
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被风吹上去的