機翼升力

機翼升力

機翼在空氣中移動如何得到上升的力,100多年來有多個科學的解釋,究竟升力如何計算沒有特定的公式,往往需要利用一個常數,為什麼要這個常數?沒有解釋,只是經驗,我們具體討論一下。

中學時候學習物理機翼的升力,其主要意思是機翼上面是弧線,下面是直線,上下空氣經過機翼的過程,距離不等,空氣流速快的地方是低壓區,因此產生了升力。

根據是兩張紙片從中間吹氣,兩張紙片合攏。然而這種現象是吹過的氣流帶動周圍空氣,外圍空氣補充推動紙片合攏,這樣的解釋理解困難,力的兩個對象不明確。

如圖片翼型,極其普通,是大多翼型的基礎,她的兩個翼面長度差不足以引起空氣壓力差,(下翼面水平狀態,不超過70公里時速)時速小於20公里現代的儀器很難測到翼型的升力,因為空氣的流動性,20--70公里狀態下機翼前端經過空氣時上下分開了,下面空氣沿直線經過翼下面 ,上面空氣沿著弧線繼續上行,這一段的上翼面是得到一點的壓力,雖然微乎其微。過峰點以後空氣由上行忽然變成下行,這個過程需要一個力,後面一大段繼續引導空氣下行,讓空氣改變位置需要一個力,力是互相的有兩個方向,因此升力出現。

實際情況是,機翼穿過空氣,前面只有阻力,下面平直沒有過多的因素,前上方推開空氣上行有點壓力,緊接著上行的空氣需要補充弧形後面的區域,這時空氣流動方向改變上翼面有一個很大的低壓區域,往後面繼續引動空氣下行,低壓區域增大,不過這時的空氣已經有下行的趨勢,因此負壓值逐漸減小,低壓區域面積大,總體機翼表面受到向下的力小於向上的力,所以升力出現了。

大於70公里時速狀態下,機翼前端空氣分開後下面一小段翼面有稍微的低壓區,空氣慣性的作用。在機翼上顯示為向下的力,但是機翼上面低壓區這時得到的向上的力很大,前面受到的兩個向下的力所占比例不明顯了。

具體套用時,機翼安裝都有仰角,機翼穿過空氣時下面推動空氣不斷下行,反作用力使機翼得到很大的向上的力,上面空氣經過這個狀態時的峰頂。空氣轉向急劇下行,仰角的原因空氣不斷大幅度繼續下行,機翼得到向下推動空氣下行的反作用力,加上引動空氣下行的低壓區的大氣負壓,機翼得到上升的力。

機翼升力 機翼升力

因為空氣粘度很小,機翼總體是滑過空氣,只讓空氣做上下的運動,沒有空氣跟隨機翼,所以升力很大,阻力很小,

萬事都有一個限度,當仰角大於一定值,機翼下面得到的力的方向相對垂直是向後上方,機翼上表面得到的力也是向後上方,另外翼面拖動空氣,這時空氣在機翼上表面出現渦流,阻力急劇增大,速度迅速降低,失速出現——非常危險,許多事故起飛後發生,飛機打旋墜毀。

以前的好多實驗用打孔壓力表測量各處壓力,竟然在翼型前面測到負壓,現代技術驗證那是不科學的。

機翼經過空氣推動、引動向下運動空氣總量減去向上運動空氣總量乘以空氣運動距離乘以速度,升力值結果可以出來了。

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