发动机科普知识:动力是实现机械飞行的基本要素

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发表时间:2015-12-03 19:35作者:刘大响,陈光

(机翼产生升力的原理图)

  重于空气的东西能不能飞起来呢?回答是肯定的,但前提是必须有机翼和发动机。机翼用于提供升力,其原理如下:一定速度的空气流到机翼前缘,分成上、下两股,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新会合向后流去。从机翼剖面形状可以看出,机翼上表面作成向上突出的曲线,而下翼面作成直线。显然,空气在上翼面流经的路程要比在下翼面流经的路程长,因此在上翼面的空气被迫以较快的速度流过。亦即气流流过机翼时,沿上翼面的流速快,沿下翼面的流速慢。根据物理学中的柏奴利定律,流速快的地方压强低,反之,流速慢的地方压强高。这样,由于流过机翼上、下翼面的气流流速不一致,使作用在机翼上、下翼面上的压强不一致(下翼面压强大、上翼面压强小)而产生了向上的力—升力。显然,只要机翼与空气之间有相对运动,空气就能对机翼提供升力。而要保持机翼与空气的相对运动,就必须有持续的推动力来克服空气阻力,也就是必须要有提供动力的发动机。早在19世纪初,英国科学家乔治·凯利爵士根据此现象指出:所谓机械飞行就是对一块平板提供动力,使它能在空中支持一定的重量。1810年乔治·凯利爵士在英国的《自然哲学、化学和技艺》杂志上发表了著名论文“论空中航行”,他奠定了固定翼飞机和旋翼机的现代航空学理论基础,提出了重于空气飞行器的基本飞行原理和飞机的结构布局,被看成是现代航空学诞生的标志。由于凯利在飞行原理方面的巨大贡献,被后人尊称为“空气动力学之父”.

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