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飞机作为一种现代化交通工具,其能够在空中自由翱翔,给人们带来了便利和惊叹。然而,很多人对于飞机的飞行原理并不了解。本文将从几个方面详细阐述飞机的飞行原理,揭示其中的奥秘。
要解释为什么飞机能够在空中停留或者上升下降,我们首先需要了解升力是如何产生的。升力是指垂直向上作用于物体上表面的力量。
首先,在起落架支撑下静止在地面上时,重力与支撑力相等。当发动机开始运转,并且推进气流通过主翼时,气流会分离成两部分:一部分从主翼顶部通过(称为顶流),另一部分从主翼底部通过(称为底流)。
由于主翼上表面比下表面更加曲率较大,并且有一个特殊形态称之为气动剖面线,在顶流通过时,气流速度增加,压力减小;而在底流通过时,气流速度减小,压力增大。这种不同的气压分布导致了主翼上表面产生了一个向上的升力。
此外,在主翼后缘还有一个称为襟翼的可伸缩装置。当飞机需要改变高度或者下降时,襟翼会展开,并且改变主翼形态和角度。这样可以进一步增加升力。
除了升力之外,飞机还需要推进力才能够前行。推进系统通常由发动机和推进器组成。
发动机是将化学能转化为动能的设备。它们通常使用喷气式或者涡轮式原理工作。喷气式发动机通过将空气与燃料混合并点火爆炸来产生高温高压的射出物(喷射口)。涡轮式发动机则利用排出废弃物来驱动旋转部件,并从而提供推进效果。
而推进器则是将排出物以高速喷射到后方以产生反作用力从而推动飞机前进。它们通常位于飞机尾部,但也有一些设计将其安装在翼上或者其他位置。
为了保持飞行的稳定性和控制方向,飞机需要配备相应的控制系统。
首先是副翼(ailerons),它们位于主翼后缘两侧。通过改变副翼的角度,可以改变主翼上表面和下表面之间的气流分布,从而产生滚转力并控制飞机绕纵轴旋转。
然后是升降舵(elevator),它们位于水平尾翼上。通过改变升降舵的角度,可以改变水平尾翼上表面和下表面之间的气流分布,从而产生俯仰力并控制飞机绕横轴旋转。
最后是方向舵(rudder),它位于垂直尾翼上。通过改变方向舵的角度,可以改变垂直尾翼两侧气流分布不均匀程度,并产生偏航力以控制飞机绕竖轴旋转。
通过以上的阐述,我们可以看到飞机的飞行原理是多方面因素综合作用的结果。升力产生、推进力提供以及控制和稳定系统共同使得飞机能够在空中翱翔。
当然,这只是对于飞机飞行原理的简要介绍。实际上,还有很多其他因素和技术在其中起到了重要作用。但通过本文的解释,相信读者们对于飞机的奥秘有了更深入的了解。
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