【簡介:】本篇文章給大家談談《飛機 壓力》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機上的升力是如何產(chǎn)生的?
2、飛機在飛行時的受力情況是怎么樣的?
3、飛機上面壓力
本篇文章給大家談談《飛機 壓力》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、飛機上的升力是如何產(chǎn)生的?
- 2、飛機在飛行時的受力情況是怎么樣的?
- 3、飛機上面壓力大還是下面壓力大?為什么?
- 4、客機里的氣壓是多大,飛行過程中艙內(nèi)氣壓是如何變化的
- 5、飛機上大氣壓是多少
飛機上的升力是如何產(chǎn)生的?
任何航空器都必須產(chǎn)生大于自身重力的升力才能升空飛行,這是航空器飛行的基本原理。航空器可分為輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器兩大類,輕于空氣的航空器如氣球、飛艇等,其主要部分是一個大大的氣囊,中間充以比空氣密度小的氣體(如熱空氣、氫氣等),這樣就如同我們小時候的玩具氫氣球一樣,可以依靠空氣的靜浮力升上空中。遠在一千多年以前,我們的祖先便發(fā)明了孔明燈這種借助熱氣升空的精巧器具,可以算得上是輕于空氣的航空器的鼻祖了。
然而,對于重于空氣的航空器如飛機,又是靠什么力量飛上天空的呢?
相信大家小時候都玩過風箏或是竹蜻蜓,這兩種小小的玩意構(gòu)造十分簡單,但卻蘊含著深刻的飛行原理。飛機的機翼包括固定翼和旋翼兩種,風箏的升空原理與滑翔機有一些類似,都是靠迎面氣流吹動而產(chǎn)生向上的升力,但與固定翼的飛機有一定的差別;而旋翼機與竹蜻蜓卻有著異曲同工之妙,都是靠旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向上的升力。
機翼是怎樣產(chǎn)生升力的呢?讓我們先來做一個小小的試驗:手持一張白紙的一端,由于重力的作用,白紙的另一端會自然垂下,現(xiàn)在我們將白紙拿到嘴前,沿著水平方向吹氣,看看會發(fā)生什么樣的情況。哈,白紙不但沒有被吹開,垂下的一端反而飄了起來,這是什么原因呢?流體力學的基本原理告訴我們,流動慢的可空氣壓強較大,而流動快的空氣壓強較小,白紙上面的空氣被吹動,流動較快,壓強比白紙下面不動的空氣小,因此將白紙托了起來。這一基本原理在足球運動中也得到了體現(xiàn)。大家可能都聽說過足球比賽中的“香蕉球”,在發(fā)角球時,腳法好的隊員可以使足球繞過球門框和守門員,直接飛入球門,由于足球的飛行路線是彎曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”。這股使足球偏轉(zhuǎn)的神秘力量也來自于空氣的壓力差,由于足球在踢出后向前飛行的同時還繞自身的軸線旋轉(zhuǎn),因此在足球的兩個側(cè)面相對于空氣的運動速度不同,所受到的空氣的壓力也不同,是空氣的壓力差蒙蔽了守門員。
對于固定翼的飛機,當它在空氣中以一定的速度飛行時,根據(jù)相對運動的原理,機翼相對于空氣的運動可以看作是機翼不動,而空氣氣流以一定的速度流過機翼??諝獾牧鲃釉谌粘I钪惺强床灰姷?,但低速氣流的流動卻與水流有較大的相似性。日常的生活經(jīng)驗告訴我們,當水流以一個相對穩(wěn)定的流量流過河床時,在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機翼的氣流與河床中的流水類似,由于機翼一般是不對稱的,上表面比較凸,而下表面比較平,流過機翼上表面的氣流就類似于較窄地方的流水,流速較快,而流過機翼下表面的氣流正好相反,類似于較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。根據(jù)流體力學的基本原理,流動慢的大氣壓強較大,而流動快的大氣壓強較小,這樣機翼下表面的壓強就比上表面的壓強高,換一句話說,就是大氣施加與機翼下表面的壓力(方向向上)比施加于機翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機的升力。
當飛機的機翼為對稱形狀,氣流沿著機翼對稱軸流動時,由于機翼兩個表面的形狀一樣,因而氣流速度一樣,所產(chǎn)生的壓力也一樣,此時機翼不產(chǎn)生升力。但是當對稱機翼以一定的傾斜角(稱為攻角或迎角)在空氣中運動時,就會出現(xiàn)與非對稱機翼類似的流動現(xiàn)象,使得上下表面的壓力不一致,從而也會產(chǎn)生升力。
飛機在飛行時的受力情況是怎么樣的?
首先,正如你所說,在低速、不可壓理想流體繞流過翼型時,翼型上下表面產(chǎn)生均為壓力。但是,一般作空氣動力研究時,無論是實驗研究或理論研究,都用壓力系數(shù)Cp,而非實際壓力值。壓力系數(shù)Cp=( p -p∞)/( ?ρ∞ν∞2),p為測得壓力,p∞為遠方來流壓力, ?ρ∞ν∞2為遠方來流動壓,壓力p永遠不會是負數(shù),但Cp可正可負。換句話說,這里選擇p∞作為計算基準。如 p p∞,則Cp0;如 p p∞,則Cp0。當飛機小速度大迎角飛行時,來流在上表面,加速,壓力減小,p p∞,所以Cp0;而在下表面,遇阻減速,壓力增大,p p∞,所以Cp0。在壓力分布圖上,就表現(xiàn)為翼型上表面箭頭背離翼面,而下表面箭頭指向翼面。所以,將Cp0解釋為吸力是不正確的,因為它是一個無量綱的系數(shù)。
飛機上面壓力大還是下面壓力大?為什么?
下面壓力大。
從機翼的橫截面看,下表面是平的,上表面是向上凸起的。在飛行中,機翼上面的氣流速度大而下面的氣流速度小。流體的速度越大則壓力越小。所以,在機翼的上面氣流壓力小而機翼下面的氣流壓力大。因而形成了向上的托力。
飛機飛行原理
普通飛機在飛行時,機翼把空氣分成上下兩部分,上下兩部分的空氣在相等的時間內(nèi)通過的距離不相等,導致機翼上方空氣流速快,壓強小,下方空氣流速慢,壓強大,這個壓強差就是飛機的升力。
為了使飛機獲得足夠的升力,需要飛機的速度很大。于是,在機場上就要修有一條很長的跑道,使飛機加速到起飛需要的速度,而航母則是用彈射的方法使飛機在短時間內(nèi)獲得起飛速度。
客機里的氣壓是多大,飛行過程中艙內(nèi)氣壓是如何變化的
飛機在不同的高度,及起飛降落的時候,機艙內(nèi)調(diào)壓裝置會自動調(diào)節(jié)艙內(nèi)空氣壓力,以保持艙內(nèi)外壓力基本平衡,減少艙壁受到的氣壓.
無法保證恒壓,因為飛機內(nèi)外壓差太大會對機體結(jié)構(gòu)造成損壞!飛機座艙屬于空間薄壁結(jié)構(gòu),只能承受拉應力,不能承受壓應力。所以飛機內(nèi)外壓差過大時,飛機上的安全活門會打開,釋放多余壓力,防止座艙壓差過大影響飛機結(jié)構(gòu)安全。
給你簡單介紹一下飛機的座艙壓力控制系統(tǒng):
飛機的客艙是氣密客艙,飛機上的空調(diào)系統(tǒng)向客艙提供空調(diào)氣,用控制外流活門的開度來控制座艙壓力,使艙內(nèi)壓力高于外界大氣壓力。因為高度和氣壓有一個對應關(guān)系,飛機一般以座艙高度來表示座艙壓力。一般起飛前,會將座艙預增壓,即降低座艙高度大約189英尺(增加0.1psi),防止在飛機起飛時不舒適的壓力波動。爬升時,座艙高度隨飛行高度緩慢平穩(wěn)增加。巡航時或飛機高度不變時,飛機的座艙高度也保持恒定不變,壓差一般為8.35psi。一般飛機的座艙高度不超過8000英尺,超過10000英尺會有高度警告,超過14000英寸氧氣面罩會自動釋放。飛機爬升時,座艙高度變化率不超500英尺/分,下降不超350英尺/分。著陸時,座艙高度比目標機場高度低300英尺(增加0.15psi),這個增壓防止著陸期間壓力顛簸的發(fā)生。飛機機內(nèi)壓力過大時,安全釋壓活門打開釋壓,防止損壞飛機結(jié)構(gòu),影響安全。飛機機內(nèi)壓力低于外界壓力時,會有負壓活門打開來防止這一情況出現(xiàn)。
補充:給你個壓力對照表
飛行高度座艙壓力
海平面到18500英尺(5638.8米):著陸地場壓高度
18500英尺到28000英尺(8534.4米):最大7.45 psi
28000英尺到37000英尺(11277.6米)最大7.80 psi
37000英尺以上:最大8.35 psid
起飛時座艙壓力比場壓高0.1psi。國際標準大氣壓為29.92inHg、1013.25hPa、14.7psi。它是15℃時標準海平面的氣壓。一般機場的場壓和它差的不多。但是向昆明那樣的高原機場,場壓比它低很多。8000米高空是7.45psi。著陸時氣壓比當?shù)貓鰤焊?.15psi。
飛機上大氣壓是多少
客艙內(nèi)通常不加1個標準大氣壓,而是0.6個大氣壓左右。在飛機起降過程中,客艙壓力會從起飛前的1個大氣壓降到巡航時的0.6個大氣壓,降落時再慢慢增加到1個大氣壓。
由于人類對0.6個大氣壓(相當于不到3000米高度的大氣壓)具有非常好的適應能力,這一標準被波音公司、空中客車公司采用。
飛機的加壓系統(tǒng)由空氣壓縮泵系統(tǒng)及周圍環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)組成。稱這兩個系統(tǒng)為高空飛行客機的“生命之源”,一點也不為過。
但可怕的是,與結(jié)實的機身、機翼相比,“生命之源”較為脆弱,一旦加壓系統(tǒng)遭到破壞,機艙失壓就會發(fā)生。全體乘員,包括駕駛員及空乘人員在內(nèi),都暴露在低壓、缺氧帶來的巨大威脅之下。這時,如果機長沒有迅速將飛行高度降低,后果不堪設想。
擴展資料:
早在1938年,波音公司制造的波音307“平流層”客機,就實現(xiàn)了人類首次加壓高空飛行,此后人們逐漸意識到了加壓對飛行安全的重要性??紤]到成本、機艙壁承受力等因素,客艙內(nèi)通常不加1個標準大氣壓,而是0.6個大氣壓左右。
在飛機起降過程中,客艙壓力會從起飛前的1個大氣壓降到巡航時的0.6個大氣壓,降落時再慢慢增加到1個大氣壓。由于人類對0.6個大氣壓(相當于不到3000米高度的大氣壓)具有非常好的適應能力,這一標準被波音公司、空中客車公司采用。
飛機的加壓系統(tǒng)由空氣壓縮泵系統(tǒng)及周圍環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)組成。稱這兩個系統(tǒng)為高空飛行客機的“生命之源”,一點也不為過。但可怕的是,與結(jié)實的機身、機翼相比,“生命之源”較為脆弱,一旦加壓系統(tǒng)遭到破壞,機艙失壓就會發(fā)生。全體乘員,包括駕駛員及空乘人員在內(nèi),都暴露在低壓、缺氧帶來的巨大威脅之下。這時,如果機長沒有迅速將飛行高度降低,后果不堪設想。
參考資料來源:百度百科-機艙失壓
關(guān)于《飛機 壓力》的介紹到此就結(jié)束了。