飞机升力靠什么?
发布者:cj_wbp 发布时间:2016-06-15 07:51:10 点击数:
飞机升力靠什么?
在目前的教科书中我们习惯认为飞机的升力主要来自于机翼背部的弧型,认为弧线的长度大于机翼下部的直线,所以机翼的背部弧线部分空气流速比直线快,根据伯努利定理:流体速度越快压力越低的原理,机翼弧形部分流速快压力低、机翼下部直线部分流速慢压力高而产生了升力。
我通过实验,尽量减少机翼的外来因素干扰,发现机翼的弧形和升力成反比,机翼的升力来自于仰角!
目前,我们对机翼升力的实验都是在机翼上垂直打孔后放入导轨,这样使机翼只能升降而忽略了机翼头部在自然状态下形成的旋转力,而这个力现在被导轨所消耗,而在空中飞行时飞机是没有导轨的,所以这种实验和真实有重大偏差,同时,实验中通常是有仰角,这就更无法体现机翼的真正升力是仰角还是弧形?
我们通过零仰角机翼和仰角机翼的升力实验来解释飞机升力的本质!
1, 传统机翼升力实验(图)
揭秘飞机机翼真正的升力
通过上图我们发现机翼向上飞了,这只说明了机翼在导轨固定机翼仰角、理想角度的作用下向上飞,无法说明真正的升力!
2, 零仰角机翼吊线实验:制作一个没有导轨和仰角的机翼实验,用线吊起机翼,使机翼保持在0仰角状态,观察机翼在吹风状态的变化
揭秘飞机机翼真正的升力
实验结果:飞机机翼向下倒去。
实验证明:弧形机翼在零仰角状态下产生了向下的力!
3,仰角机翼实验:我们让机翼产生仰角进行风压实验
揭秘飞机机翼真正的升力
实验结果:机翼飞起来了。
实验证明:机翼的升力来自于仰角!
3, 零仰角机翼可移动风洞实验:
在垂直于机翼剖面的中心点插入圆轴,在圆轴用轴承连接机翼,使机翼能自由旋转减少圆轴干扰,在圆轴的两端用轴承连接支架,当机翼受力传递到圆轴后可以在支架上移动,这就体现了机翼的升降力。
通过实验我们发现:机翼在受到风力后头部A点向Y方向旋转、B点向X方向旋转,当旋转到临界方向的同时机翼有X向Y方向移动。
揭秘飞机机翼真正的升力
验证明:在零仰角状态下机翼弧形产生了向下的力!
4, 机翼水面实验
4,1,零仰角机翼水面实验
用纸或者泡沫板剪出机翼剖面,平放在水面上,轻轻的对着机翼头部水面直线(零仰角)吹风,水面上会体现风力地传递到机翼的波纹和机翼的移动。
揭秘飞机机翼真正的升力
实验发现:机翼头部A点向B点倾斜移动。
实验证明:零仰角机翼的弧形产生下降力,弧形压力大于直线压力。
4,2仰角机翼水面实验
揭秘飞机机翼真正的升力
实验发现:仰角机翼有A点向B点移动。
实验证明:飞机机翼的升力来自于仰角!
5, 机翼零仰角气流压力分析
揭秘飞机机翼真正的升力
气流压力分析:从上图我们可以清楚的看到水平机翼的正负压力区,机翼的弧形前端和底部在在零仰角状态下受到的是正压、正侧压,机翼弧形后部产生负压,在机翼前端的弧形面的压力明显大于直线面,所以在机翼前端产生的是向下的力;在机翼弧形面后部是产生了负压,而直线面是正侧压,所以在机翼的后部产生的是向上的力;这样机翼的头部必然向下移动(下图)。
揭秘飞机机翼真正的升力
通过上图我们可以清楚的分析当机翼头部向下后受到气流的正负压力区,机翼在这些正负压的作用下向下移动。
6, 机翼仰角气流压力分析
揭秘飞机机翼真正的升力
通过上图我们可以清楚的看到仰角机翼受到气流的正负压力区,在机翼的弧形正压区和底部的仰角正压区中,当仰角形成的压力大于弧形产生的压力时,机翼向上移动形成升力!在弧形后部是负压区,而底部是仰角正压区,所以在弧形后部同样产生了向上的升力!
通过以上实验证明:飞机的升力来自于仰角,机翼弧形产生向下的压力和前进阻力!
1, 这样我们也就理解纸飞机、风筝没有弧形能飞起来的原因。
2, 同时我们就更能理解机翼为什么能撑起巨大的飞机,因为飞机机身同样产生了升力!
3, 相信这个发现能使我们的飞行器设计、风洞设计产生革命性的变化!