飞机的飞行动力原理（航空科普飞机靠什么原理飞起来）

不知道大家有没有这样的疑惑：飞机这样的庞然大物是如何能够从地面飞到空中，并且航行很长的距离，载荷那么大也能像在平地一样？ 今天， 就请大家和小科一起学习吧。

大多数飞机由五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置，飞机的飞行要解决两个问题：一是上升；二是前进。

前进靠的是发动机的动力带动螺旋桨旋转产生的向前牵引力或是喷气产生的向前推力。

上升是根据伯努利原理，即流体（包括气流和水流）的流速越大，其压强越小；流速越小，其压强越大。还有，升力和迎角等都有很大关系。

气流流过的压力差产生了升力

飞机运动的三轴简化，俯仰、滚转、偏航

↓↓滚转是副翼控制↓↓

↓↓俯仰运动靠升降舵控制↓↓

↓↓偏航运动靠方向舵控制↓↓

平衡分析（对单旋翼式）

（1）直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。

直升飞机的桨叶大概有2—3米长，一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的，而直升飞机是靠螺旋桨转动，拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时，螺旋桨越转越快，产生的升力也越来越大，当升力比飞机的重量还大时，飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时，就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。

（2）直升飞机的横向稳定。

因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋，那么根据动量守衡，机身就也会旋转，因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用，飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼，就必须把直升飞机的机身加长，所以，直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。

航空发动机：提供飞机前进的动力。

▲星型发动机示意图，在其他更先进的航空发动机出现之前大型飞机的发动机常采用星型设计。

▲星型发动机属于活塞式发动机的一种

早在1903年，星型发动机就用在了飞机上。

▲涡轮喷气发动机简称涡喷发动机，其历史也很悠久

1937年，世界上第一个涡轮喷气发动机就开始运行了。

▲从大的方面看，涡喷发动机由5个结构组成

空气从进气道进入发动机后，首先被高速运转的压气机压缩，产生高压致密空气以提供大量氧气，燃烧室喷油燃烧，向后冲击涡轮机，而涡轮机又带动前面的的压气机，燃气流从喷口喷出产生推力。

▲涡轮风扇发动机简称涡扇发动机

很容易就能发现，涡扇发动机和涡喷发动机两者之间的区别。涡喷只有一个空气通道，专业上叫做“涵道”，而涡扇发动机却有两个空气通道。也就是说，涡喷发动机是单涵道发动机，而涡扇是双涵道发动机。

▲发动机在运转时，外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比

规律是，涵道比越大越省油，经济性越好，高涵道比的发动机在亚音速时有非常好的能效，所以它广泛地运用于客机、运输机等。

▲高涵道比的发动机，主要推力不是来自于向后喷出的高温燃气，而是来自于外涵道高速向后喷出的空气

现代战斗机也大多采用涡扇发动机，只是，为了追求高空的超音速性能，使用低涵道比的发动机。

▲美国F22猛禽战斗机使用的涡扇发动机，涵道比很低，只有0.3：1

文章来源：科普成华

编辑：够土小编

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