Question

飞机为什么会飞？？？

Answer 1

飞机为什么会飞？

Answer 2

1.流体倾向于贴着表面流动
--
这称为柯恩达效应（Coandă
effect，亦称康达效应或附壁效应），简单来说，当流体流过弯曲的表面时（想象水从汤匙的下方流过），表面上上微小的阻力，会导致流体的速度变慢，让流体顺着弯曲的表面流动。
2.上翼面前高后低
--
这点，再加上上述的柯恩达效应，会导致气流离开上翼面时，角度是略为向下的（称为下洗，Downwash）。就是这一点点的向下推力，让飞机飞起来的。简单吧？
延伸来说，向下推力的多寡，取决于飞机机翼的「攻角」，或是机翼和气流之间的角度。上面的影片也有示范攻角增加时的效果，虽然攻角增加时下洗气流的强度有所增加，但流过上侧的气流会打到流过下侧的气流，在机翼后面形成乱流。如果攻角高到某个程度后，就会发生所谓的「气流剥离」，即柯恩达效应的消失
--
气流不再贴着机翼上侧流过，下流气流丧失，飞机也就飞不起来了。这种现象，称为「失速」。
所以襟翼的功能就很容易理解了。它是在不使气流剥离的前提下，增加下洗气流的角度，增加升力。因此襟翼才会是向下倾斜的啰！
等等，所以说高中课本提的那一套完全是错的吗？其实也不尽然。回想一下影片里，从机翼上方流过的气流不仅走的距离比下面远，而且还比下方流过的气流更早到达机翼后端。这意思是说，不仅上方流过的气流比下方流快，而且比传统的看法还要更快。这无疑的会对机翼产生一定量的升力，但究竟有多少，还有待商确。只能说，这真是门复杂的学问阿...
搞到最后，根本还是不知道为什么飞机会飞嘛！事实上确实是如此。飞机的各个部份的形状都有可能影响升力不仅是机翼，机身的形状也会有影响。此外，机翼的形状也会在不同的速度下有不同的反应，例如三角翼适合超音速飞行（因为机翼整个在锥状声波面里），后掠翼适合高次音速巡航，特技飞机则是方形的一片比较稳定，这也不是光用侧截面图就能说明的。唯一能安全地确定飞机表现的方式，就只有靠经验、风洞测试和计算机仿真了。即使是今天，我们对翼尖气流仍然还是不那么了解呢！
如果大家有兴趣的话，可以去
NASA
的
Glenn
Research
Center
网站，里头有个很简单的机翼模拟
Applet
FoilSim，让你可以设定一些数据，看看能提供多少升力。英文
OK
的人，可以试试这个进阶版，里头有更多的设定喔！下面是简单版的简单说明：
Speed-mph：时速，单位是英里／小时。速度越快，升力越大。
Altitude-ft：高度，单位是英尺。高度越高，空气越稀薄，升力越小。
Angle-deg：机翼的攻角。攻角增加时，升力会先渐渐增加，直到气流分离时，升力会骤降。
Camber-%c：机翼的「拱起」度。看起来，似乎是拱起度越高，升力越大。
Thick-%crd：机翼的厚度和长度之间的比例。机翼越厚，升力越大（但影响似乎很小）。
Area-sq
ft：机翼面积，单位是平方尺。面积愈大，升力越大。
当然，这里只是单纯讲「升力」。和升力相对的是，升力越大，阻力也会越大，所以机翼设计时通常不会以高升力为第一考虑。

Answer 3

牛顿三大运动定律
第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变
没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时飞机所受的合力为零，与一般人想像不同的是，当飞机降落保持相同下沉率下降，这时升力与重力的合力仍是零，升力并未减少，否则飞机会越掉越快。
第二定律：质量为m的物体动量(p
=
mv)变化率是正比於外加力
F
且发生在力的方向
此即著名的
F=ma
公式，当物体受一个外力后，即在外力的方向产生一个加速度，飞机起飞滑行时引擎推力大於阻力，於是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等於阻力，於是加速度为零，速度不再增加，当然飞机此时早已飞在天空了。
第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。
你踢门一脚，你的脚也会痛，因为门也对你施了一个相同大小的力
力的平衡
作用於飞机的力要刚好平衡，如果不平衡就是合力不为零，依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。
轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力〔如图1-1〕，升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称
x
及
y
方向〔当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中〕，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞行。
弯矩不平衡则会产生旋转加速度，在飞机来说，X轴弯矩不平衡飞机会滚转，Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰〔如图1-2〕。
伯努利定律
伯努利定律是空气动力最重要的公式，简单的说流体的速度越大，静压力越小，速度越小，静压力越大，这里说的流体一般是指空气或水，在这里当然是指空气，设法使机翼上部空气流速较快，静压力则较小，机翼下部空气流速较慢，静压力较大，两边互相较力〔,於是机翼就被往上推去，然后飞机就飞起来，以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走，一个流经机翼的上缘，另一个流经机翼的下缘，两个质点应在机翼的后端相会合.经过仔细的计算后发觉如依上述理论，上缘的流速不够大，机翼应该无法产生那麼大的升力，现在经风洞实验已证实，两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘

Answer 4

飞行原理简介（一）
要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用，飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。
一、飞行的主要组成部分及功用
到目前为止，除了少数特殊形式的飞机外，大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成：
1.
机翼——机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼，操纵副翼可使飞机滚转，放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。
2.
机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备，将飞机的其他部件如：机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。
3.
尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成，有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转，保证飞机能平稳飞行。
4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成，作用是起飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支撑飞机。
5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力，使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有：航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身，动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。
飞机上除了这五个主要部分外，根据飞机操作和执行任务的需要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。
二、飞机的升力和阻力
飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是靠空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流，一种流体，这里我们要引用两个流体定理：连续性定理和伯努利定理：
流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。
连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中，不仅流速和管道切面相互联系，而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。
伯努利定理基本内容：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。
飞机的升力绝大部分是由机翼产生，尾翼通常产生负升力，飞机其他部分产生的升力很小，一般不考虑。从上图我们可以看到：空气流到机翼前缘，分成上、下两股气流，分别沿机翼上、下表面流过，在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出，流管较细，说明流速加快，压力降低。而机翼下表面，气流受阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。这里我们就引用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力，从而翱翔在蓝天上了。
机翼升力的产生主要靠上表面吸力的作用，而不是靠下表面正压力的作用，一般机翼上表面形成的吸力占总升力的60-80%左右，下表面的正压形成的升力只占总升力的20-40%左右。
飞机飞行在空气中会有各种阻力，阻力是与飞机运动方向相反的空气动力，它阻碍飞机的前进，这里我们也需要对它有所了解。按阻力产生的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。
1.摩擦阻力——空气的物理特性之一就是粘性。当空气流过飞机表面时，由于粘性，空气同飞机表面发生摩擦，产生一个阻止飞机前进的力，这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小，决定于空气的粘性，飞机的表面状况，以及同空气相接触的飞机表面积。空气粘性越大、飞机表面越粗糙、飞机表面积越大，摩擦阻力就越大。
2.压差阻力——人在逆风中行走，会感到阻力的作用，这就是一种压差阻力。这种由前后压力差形成的阻力叫压差阻力。飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。
参考资料：
http://www.jgsng.com/readnews.asp?newsid=633

Answer 5

你这个问题其实是问飞机的飞行原理，我将飞机飞行原理告诉你，就能解答你的问题了！
牛顿三大运动定律
第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变
没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时飞机所受的合力为零，与一般人想像不同的是，当飞机降落保持相同下沉率下降，这时升力与重力的合力仍是零，升力并未减少，否则飞机会越掉越快。
第二定律：质量为m的物体动量(p
=
mv)变化率是正比於外加力
F
且发生在力的方向
此即著名的
F=ma
公式，当物体受一个外力后，即在外力的方向产生一个加速度，飞机起飞滑行时引擎推力大於阻力，於是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等於阻力，於是加速度为零，速度不再增加，当然飞机此时早已飞在天空了。
第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。
你踢门一脚，你的脚也会痛，因为门也对你施了一个相同大小的力
力的平衡
作用於飞机的力要刚好平衡，如果不平衡就是合力不为零，依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。
轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力，升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称
x
及
y
方向〔当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中〕，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞行。
弯矩不平衡则会产生旋转加速度，在飞机来说，X轴弯矩不平衡飞机会滚转，Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰。
还有就是伯努利定律