2022年飞机是怎么飞起来的 .pdf

什么是航空器在很多人的心目中航空器就是飞机，飞机也就是航空器。但实际上它们并不是一回事情。 简单一点说：航空器包括人造的各种能在空气中飞翔的飞行物体；飞机仅仅是航空器中的一种。 目前我们能见到的航空器除了飞机之外还有气球、 飞艇、直升机、滑翔机等。 其实我们放的风筝、 儿童玩的竹蜻蜓都是航空器。为什么许多人认为航空器就是飞机呢？这是由历史原因造成的。最早实现人类升空梦想的物体是气球。 气球是在气囊中装入比空气轻的氢气或热空气利用浮力升空的。 它在空气中飘浮如同船在水上飘浮一样，但气球不能控制自己的运动方向，因此无法做为运输工具。 随后人们在气球上加装了动力、螺旋桨和方向舵，气球的飞行方向就可以被控制了，这就发展为飞艇。从20 世纪初直至 20 世纪 30年代，飞艇曾经是航空运输的主力。1936 年德国制造的 “ 兴登堡 ” 号飞艇长 245米，重 204吨，可载 75 名乘客，以每小时 l30公里的速度做横跨大西洋的飞行。但是由于飞艇的飞行阻力大， 飞行速度每小时仅在 200 公里以内。更不幸的是在1937 年大型飞艇接连出现数起起火事故。相比而言， 同一时期， 飞机的性能迅速提高， 于是飞艇就被淘汰出航空运输领域。现在的飞艇只限于在空中巡逻、摄影或广告中使用。直升机是另一类主要的航空器， 它的祖先就是过去孩子们的玩具竹蜻蜒。竹蜻蜓是我们中国人的发明， 可它一直也不具备充当玩具以外的任何其他用途。伟大的意大利艺术家、 科学家达 .芬奇在竹蜻蜒的启示下在公元1483 年名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 就设想过用旋翼制造航空器， 他甚至画出了草图， 但最终并未实现。 由于现代直升机的操作机构非常复杂，所以一直等到飞机问世30 多年之后，世界上第一架直升机才升空。 直升机可以垂直起飞降落， 不需要很大场地， 而且还可以在空中悬停。 由于直升机的这种性能， 现在它广泛地被应用于诸如救险、海上石油开采、 农林业及军事等各种方面。 直升机与飞机相比， 它的结构更复杂，耗油率高，飞行速度也慢，因此只活跃于一些特定的领域内。从以上几种航空器的比较看来，它们在实际使用中都不尽如人意。后来居上的飞机在各种性能方面远远超过前者，从而获得突飞猛进的发展， 到了20 世纪 40 年代以后， 飞机就理所当然地成了航空器中的主角。飞机的使用数量占各类航空器总数的97以上。这个比例仍在不断增高，据报导目前已超过 99，其他的航空器合到一起占的比例数还不足1。这可能就是许多人把航空器等同于飞机的一个原因吧。话说回来，如果你是一位航空爱好者或航空领域的工作者，就应该清楚地了解到这二者的区别。什么是飞机读者会说，这个问题太可笑了。我们几乎每天一抬头就会看到飞在天空中的银燕，难道我们还不认识飞机吗？且慢！ 我承认即使是小孩也认识飞机，但如果请你准确地给飞机下个定义， 恐怕就不容易做到了吧？下面让我们一起来深入地认识一下飞机。飞机具有两个最基本的特征：其一是它自身的密度比空气大，并且它是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 由动力驱动前进； 其二是飞机有固定的机翼， 机翼提供升力使飞机翱翔于天空。不具备以上特征者不能称之为飞机，这两条缺一不可。 譬如：一个飞行器它的密度小于空气， 那它就是气球或飞艇； 如果没有动力装置、 只能在空中滑翔，则被称为滑翔机； 飞行器的机翼如果不固定， 靠机翼旋转产生升力，就是直升机或旋翼机。 因此飞机的精确定义就是： 飞机是有动力驱动的有固定机翼的而且重于空气的航空器。为了使读者头脑中对飞机有更明确的认识，我在这里澄清几个容易混淆的名词。在有些报刊上可见到“ 固定翼航空器 ” 、 “ 固定翼飞机 ” 等说法，实际上所指的都是飞机。但是这些名词都不是准确的说法。因为“ 固定翼航空器” 包括飞机和滑翔机，而“ 固定翼飞机 ” 则是一个重复的称呼，因为“ 飞机”就已经包含了固定翼的内容。 更常听到很多人说 “ 直升飞机 ” ， 这也很不妥当，因为直升机是使用旋翼提供升力的，它和飞机属于完全不同的航空器类型。从风筝到飞机飞机能够载重上百吨腾空而起，不但飞行速度快而且飞行距离长，这恐怕是现代科学技术最令世人惊奇的成就之一。据说，在太平洋的某些小岛上居住的原始居民， 他们至今还仍然供奉着一些形如飞机的偶像。他们认为在第二次世界大战时天空中掠过的美军飞机是天神派下来的使者，使他们感到敬畏。其实飞机能够飞翔起来的原理并不复杂，基本上与风筝飞上天的原理相名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 同。 在我国现存的公元前2 世纪的古籍中，已经有关于人们放风筝的记载了。先让我们了解一下风筝是怎么飞起来的吧！我相信很多人会脱口而出i 这还不简单，是风吹起来的呗! “ 好风凭借力，送我上青云。” 这种结论有道理，但如果再追问下去，风用什么力量怎么就把风筝举起来的?我想不少读者就不甚清楚了。从放飞风筝到飞机上天，我们的祖先苦苦地探索了两千年! 风筝在牵线的拉力下与风向必须呈一个适当的角度才能飞起。根据经验如果风筝和风向成为直角， 风筝飞不起来， 因为这时风筝受的力只会是向后的，没有向上的升力。如果风筝和风向是平行的，风从风筝上下两面吹过，它仍然没有升力， 风筝将在风中飘落， 这是断线风筝的情况。 只有当风筝与风向形成一个适度的锐角， 风在风筝上形成了一个向后上方的力，风筝才会冉冉升起。下面请读者再耐心地听我用航空术语阐述一遍。风筝平面与风向形成的夹角被称之为迎角； 风在风筝上产生的向后的力被称之为阻力，向上的力被称之为升力；总的合力被称为空气动力。当迎角为90 度时，也就是风向与风筝平面垂直， 这时的风只产生阻力， 你只能用手拉紧风筝线， 拉力与阻力平衡， 风筝才不至于被刮跑； 当迎角为 0 度时，风筝基本不受风力的作用，由于自身的重量它会逐渐飘落； 只有在风筝的迎角是处于一定的锐角时，这时的空气动力也就是风的作用力变为向后向上的力，驱使风筝升空遨游。此时的空气动力可以被分解为两个力：向后的力是阻力， 向上的力即升力。在升力的作用下， 风筝升空。 风筝的阻力通过牵线与手的拉力平衡，而升力则与风筝的重力平衡， 于是千姿百态的风筝上升到一定高度后才会在蔚蓝的天空中飘舞。 人类若想借助风筝升天的原理使自己也能飞上天，必须解决两个很关键的问题： 一是必须自己造出 “ 风” ，不再受大自然的摆布； 二是必须要制造出能够控制迎角的平面，从而产生足够的升力。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 乘风而起的飞机怎么才能造出 “ 风” 来呢?人类在苦苦思索很久后，终于在公元17 世纪时由伟大的英国物理学家牛顿解决了这个难题。牛顿指出运动是相对的。 对于航空器来说，自然界的风是因空气相对于地面流动而产生的，因此如果在没有自然风的状况下， 我们可以让航空器自身首先运动起来，使空气从它的周边流过，从而产生出与自然风效果相同的“ 人造风 ” 。与此同理， 在没有自然风的天气， 如果有人牵着风筝快跑， 同样也可以放飞风筝。 结论是：人类中聪明的制造者们只要能想出办法让航空器动起来，就一定能造出托举飞机升空的“ 风” 。对于使飞机升天的第二个关键问题的探索，也就是如何制造出可控的迎角平面、使飞机产生足够的升力的问题，研究进展比较缓慢。一直到1738年瑞士物理学家伯努利在研究流体(包括气体和液体 )的流动时， 他发现了流体在流动时压力和流速的关系， 这才从理论上阐明为什么重于空气的物体可以升上空中的原因， 他发现的规律称之为伯努利定律，这是现代空气动力学理论的最基本的定律之一。对伯努利定律如果我们不想去了解它复杂的数学运算，通俗一些的描述就是： “ 流体在流动时，当流速增加，其压力就会减小；而当流速减慢，其压力则增大。 ”名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -