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看到很多人說伯努利原理: 機翼上沿和下沿之間,由于空氣的流速不一樣,產(chǎn)生了一個壓強差,進而產(chǎn)生一個向上的升力。這是飛機起飛的原理的最常見的解釋。但是實際上,這個力是存在的,但并不是起主導(dǎo)作用的因素。 為什么這么說呢?如果只看伯努利原理,那么升力產(chǎn)生的方向一定是垂直于機翼,指向機翼的上方的。而當飛機上下顛倒的時候,則機翼的受力就會指向下方,飛機也就無法繼續(xù)飛了。然而實際上,飛機是可以倒飛的: 飛行表演中一正一倒飛在一起的兩架飛機。 如果只考慮伯努利原理,那上面那一架飛機妥妥的早就該掉下來,順便把下面一架也砸下來了。但是人家還好好飛著呢。 而且實際上,飛機機翼的上沿和下沿,其長度未必有很大差別: 圖中是一種典型的商用飛機的機翼截面。 那飛機飛起來,到底是為什么呢?飛機升力的主要來源,其實并不完全是伯努利原理帶來的壓強差。伯努利原理帶來的升力,在低速(200-300km/h)的情況下,可以說很重要。但是在高速情況下,就沒有那么關(guān)鍵了。 在航空航天的領(lǐng)域,有一句俗語說得好:只要動力給的足,板磚都能飛上天。 只要向前的動力給的足,讓機翼有一點點仰角(攻角),前方的氣體就能給機翼一個很大的壓力,從而讓飛機獲得升力。牛頓第三定律,是升力的另一個來源。 當然,不論是伯努利原理還是牛頓第三定律,都是對飛機原理的極大簡化。流體是復(fù)雜的,有黏度、連續(xù)性等等一系列并不“理想”的性質(zhì),因此描述起來也很復(fù)雜。 常用來描述飛機機翼的流體力學特性的N-S方程。這里不做詳解,感興趣的可以去找教科書讀一讀,不感興趣的也可以感受一下有多復(fù)雜。 最后,向給人類社會插上翅膀的航空航天工程師們致敬~ |
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