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飛機起飛時機頭為什麼昂起來?

尹朶月338314442:大多把飛機升力歸結於伯努利定理,即流體流速越快,壓強越小。飛機機翼做成上凸下凹(平)的形狀,根據流體的連續性,使上翼面壓強小於下翼面壓強,飛機就被空氣”壓”瞭上去。但是這套體系,怎麼解釋飛機倒飛呢,怎麼解釋一些飛機的層流翼呢 這就是中學物理書沒有解釋的事情,迎角(attack angle)與升力的關系。可以簡單的理解為,在一定范圍內,飛機升力隨著迎角的增大而增大,大部分飛機起飛時,因為跑道長度不足以達到單純令壓差就可以讓升力大於重力,亦或飛機想獲得更大的爬升率,盡快到達預定高度,當速度達到抬輪速度(Vr),靠升降舵的抬頭力矩,將機頭抬起,起飛離地。這兩天下水的國產航母和遼寧號其實可以最好地解釋這個問題。與美國平直甲板航母不同,沒有彈射器的中國航母為瞭讓艦載機獲得更大起飛重量,在艦首設置滑躍甲板,”強行”讓飛機抬頭美國彈射平直甲板航母艦載機起飛也不是不抬頭,人傢前輪被彈射滑翹卡住瞭,想抬頭也是做不到的。事實上,重載起飛的戰鬥機在彈射出甲板後,會有一個下墜,飛機一離開甲板,也是要迅速拉起機頭的。說到底,還是現代飛機越來越重,一些較輕的飛機(一大票後三點起落架電風扇,運十二等),起飛離地時看上去就是平飄著上去的。

飛機起飛時機頭為什麼昂起來?-圖1

寶74508友鋼864f55:對於輕型小飛機來說,不昂頭是可以的,隻要速度夠大,升力大於等於重力,飛機自然就飄起來瞭,比如運十二,塞斯納這樣的輕型飛機就可以做到,以前我看郵航的運八相比B737這樣的飛機,它的起飛幾乎就是平的飄起來但是對於737這樣起飛重量大於7.6噸的中型甚至重型機來說,有幾個問題,跑道不夠長,或者說跑道盡頭的地形不滿足,因為這樣不抬頭的平漂起飛,上升率是很低的平飛的話,飛機機體收到的升力完全來自向前的速度帶來的升力,這個飛行高度的增加太慢瞭跑道末端搞不好有居民區,有山,有一些高大建築物,按這麼低的爬升率,有可能會因為起飛後高度不夠撞上去甚至有可能在達到升力等於重力的速度之前,跑道就用完瞭,結果沖出跑道(ps 美國911之前,造成地面死亡人數最多的一次空難,就是在非洲,1996年1月8日,現在的民主剛果共和國黑蜀黍的一架俄制安東諾夫-32貨機因為超載瞭10噸貨,結果飛機滑跑到瞭跑道盡頭也沒拉起來,結果沖入一個繁華的市場內,300多人死亡。)飛機在地面滑跑不是完全沒有限制的,高速滑行下,輪胎和地面存在摩擦生熱效應,當速度很大,滑行時間又長,熱量積累下,輪胎會因過熱而爆胎,這個跟高速路上大貨櫃車經過很長的下坡時,行車速度太快導致爆胎一個道理這個東西叫胎速限制所以,要通過抬頭起飛這個方式,增加飛機的上升率,滿足超障的要求,同時也避免爆胎而輕型機因為飛機本身重量輕,起飛速度小,滑跑起飛所需跑道很短,所以在滿足超障的要求下,完全可以不抬頭就起飛。

飛機起飛時機頭為什麼昂起來?-圖2

猴38061八僥d6d3:迎角對升力和阻力的影響 迎角相對氣流方向(飛機運動方向)與翼弦所夾的角度,叫迎角。相對氣流方向指向機翼下表面,為正迎角;相對氣流方向指向機翼上表面,為負迎角。飛行中,飛行員可通過前後移動駕駛盤來改變迎角的大小或者正負。飛行中經常使用的是正迎角。飛行狀態不同,迎角的正、負、大、小一般也不同。在水平飛行中,飛行員可根據機頭的高低來判斷迎角的大小,機頭高,迎角大。機頭低,迎角小。其它飛行狀態,單憑機頭的高低就很難判斷迎角的大小和正負,隻有根據迎角本身的含義去判斷。例如,飛機俯沖中。機頭雖然很低,但迎角並不為負的,氣流仍從下表面吹向機翼,因此迎角是正的。又如在上升中,機頭雖然比較高,但迎角卻不一定很大,在改出上升時,若推桿過猛,也可能會出現負迎角。迎角對升力的影響 在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小於臨界迎角的范圍內增大迎角,升力增大;超過臨界邊角後,再增大迎角,升力反而減小。這是因為,迎角增大時,一方面在機翼上表面前部,流線更為彎曲,流管變細,流速加快,壓力降低,吸力增大。與此同時,在機翼下表面,氣流受到阻擋,流管變粗,流速減慢,壓力增大,要使升力增大。但是,另一方面迎角增大時,由於機翼上表面最低壓力點的壓力降低。因此,後緣部分的壓力比最低壓力點的壓力大得更多,於是在上表面後部的附面層中,空氣向前倒流的趨勢增強,氣流分離點向前移動,渦流區擴大,就會破壞空氣的平順流動,從而使升力降低。在中、小迎角,增大迎角時,分離點前移緩慢,渦流區隻占機翼後部的不大的一段范圍,這對機翼表面空氣的平順流動影響不大,前一方面起著主要作用,因此,在小於臨界迎角的范圍內,迎角增大,升力是增大的。到臨界迎角,升力達到最大。超過臨界迎角後,迎角再增大,則分離點迅速前移,渦流區迅速擴大,嚴重破壞空氣的平順流動,機翼上表面前段,流管變粗,流速減慢,吸力降低。從分離點到機翼後緣的渦流區內,壓力大致相同,比大氣壓力稍小。在靠近後緣的一段范圍內,吸力雖稍有增加,但很有限,補償不瞭前段吸力的降低。所以,超過臨界迎角以後,迎角再增大,升力反而減小。改變迎角,不僅升力大小要發生變化,而且壓力中心也要發生前後移動。迎角由小逐漸增大時,由於機翼上表面前段吸力增大,壓力中心前移。超過臨界迎角以後,機翼前段和中段吸力減小,而機翼後段吸力稍有增加,所以壓力中心後移。 迎角改變對機翼阻力的影響 在低速飛行時,機翼的阻力有:摩擦阻力、壓差阻力和誘導阻力。實驗表明,迎角增大,摩擦阻力一般變化不大。 迎角增大,分離點前移,機翼後部的渦流區擴大,壓力減小,機翼前後的壓力差增加,故壓差阻力增加。迎角增大到超過臨界迎角以後,由於分離點迅速前移,渦流區迅速擴大,因此壓差阻力急劇增加。

飛機起飛時機頭為什麼昂起來?-圖3

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