飛機飛行的原理是什麼?


所有使用翅膀飛行的物體都需要空氣。流動的空氣會產生一種力,可以使風箏、飛機和氣球上下移動。飛機受到四種基本力的作用,它們是

  • 升力:作用在飛機上的向上力,幫助飛機飛行。

  • 阻力:空氣流動阻力引起的向後力。

  • 推力:飛機發動機產生的向前力。

  • 重量:飛機機身和貨物重量,作用方向向下。

當升力超過飛機重量時,飛機就能飛行。為此,飛機必須以高速運動。發動機透過提供推力使飛機向前移動,機翼透過提供升力使飛機飛行。

當機翼上下表面之間產生壓力差時,就會產生升力。換句話說,撞擊飛機下表面的空氣分子應該多於上表面。為了達到壓力差,機翼的形狀呈翼型,如下所示(機翼橫截面的側檢視)。

機翼與飛行路徑平面略微傾斜。這使得下表面比上表面面對更多的空氣分子。靜止時,機翼上下表面的壓力相等。

發動機推動飛機達到高速。隨著速度的增加,由於壓力差,作用在機翼底部的力變得大於作用在上表面的力。

與機翼下表面的空氣相比,上表面的空氣流速更快,從而造成壓力差。當空氣流過彎曲的上表面時,空氣試圖沿直線運動,但翼型的彎曲形狀將其拉回並向下。

因此,與下表面的空氣分子相比,空氣被拉伸成更大的體積,相同數量的空氣分子被迫佔據更大的空間,這就是降低壓力的原因。這種狀態使飛機從地面升起。

由於F(升力)大於F(重力),“F”代表力,飛機向上移動。機翼安裝有各種控制面,如襟翼、縫翼、副翼等,它們可以改變翼型的形狀,從而幫助改變升力。達到所需高度後,調整機翼形狀並保持飛機速度,使飛機的升力和重量平衡,從而能夠在恆定高度巡航。

更新於:2019年7月30日

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