噴氣式飛機工作原理是什麼?上百噸重的飛機如何飛上天

胖虎说科普
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53 觀看·2024年3月10日
噴氣式飛機是如何飛上天的?為什麼噴氣式客機的外形都差不多呢?
不論是波音、空客還是中國商飛的C919
它們的外形和機翼結構設計基本相同
這裡面有什麼講究嗎?當然有
我們可以看到 飛機的機翼和尾翼並不是一個整體
它們的主體部分是固定的 還有很多部分則是可以活動的
視頻中尾翼上黃色的裝置叫升降舵 負責調整飛機的俯仰姿態
而垂直尾翼部分的黃色裝置 叫方向舵 用來調整飛機的左右航向
機翼前端的紫色部分 是飛機的前緣機翼
機翼後部紅色的部分是後緣機翼 它們兩個配合使用 可以進一步提升飛機的升力
靠近一間的綠色部分是飛機的副翼 通過它和方向舵的配合 實現飛機的轉向
緊挨副翼的青色部分裝置 是擾流板 它的作用是幫助飛機減速
瞭解完這些 我們再來看看機翼的主體結構 這是機翼的橫截面
我們可以看出 機翼上下兩側的形狀是不一樣的
這樣的外形設計下 機翼上方的氣流速度 顯然比下方氣流速度更快
根據伯努利定律 氣流通過的速度越快 壓力越小
因此機翼上方的氣壓低 下方氣壓高 從而形成升力
另外還需要說明一下 在一定範圍內 機翼的引腳越高 升力越大
飛機的發動機到底有多優秀 能把近百噸的客機送上天
打開發動機的外殼 我們可以看到 發動機的內部由多個風扇構成
發動機在啟動後 前面的風扇負責將空氣吸入發動機
隨後這些空氣進入壓氣機進行壓縮 然後與航空燃油在燃燒室進行燃燒
再用燃燒中產生的高溫高壓燃氣 驅動高壓渦輪
氣流通過高壓渦輪和噴管持續膨脹 最終從尾噴口高速噴出
從而產生巨大推力
噴氣式飛機是如何從地面起飛的 飛機的起飛流程是這樣的
首先 發動機啟動 飛機開始加速在跑道上滑跑
在到達一定速度後 飛機放下前後機翼 靠著外形的改變
進一步加大一面上下的壓力差 隨後在飛行員的操作下
飛機尾翼上的升降舵上翹 飛機的引腳增加
飛機機頭上翹 飛機開始升空 發動機為飛機提供推力
用來克服飛機在飛行中受到來自空氣的阻力
機翼則在高速的氣流中產生升力 使飛機克服重力 維持空中飛行的姿態
設計師還巧妙地把油箱裝在了機翼內
這樣既節省了空間 又提升了安全性 可謂一舉兩得
噴氣式飛機如何在空中實現轉彎
到達目的地後 又是如何減速和降落的呢
想要實現空中轉彎 方法有兩種
第一種是僅靠方向舵的調整 讓飛機實現轉向
但實際中 這樣的操作方式 會給乘客帶來極大的不適感
可以想像一下 你在乘坐的汽車
在高速行駛時 突然進行大角度轉彎時的不適感
要知道 飛機速度可比汽車快多了
第二種 就是飛機在轉向舵與副翼的配合下完成轉向
在需要轉彎時 飛行員會向目標方向轉動方向舵
並同時操作副翼來清洗飛機
從而使飛機朝著所需方向轉向
這種方法相比於第一種
能讓飛機平穩轉彎並保持穩定的飛行姿態
就不會有那種被甩到一邊的不適感
讓乘客獲得更為良好舒適的體驗
在即將到達目的地時
飛機發動機開始減小推力並使機頭朝下
準備降落
在飛機即將著陸前 機翼上的前後圓金翼再次打開
幫助飛機增加阻力 降低速度
在飛機著陸開始滑行後
飛機機翼上的擾流板也被激活
幫助減速
有時為了儘快降速
飛行員會開啟發動機的反推功能
其原理就是堵住發動機向後噴射的通道
使其改變方向 向側前方噴出
從而達到減速的目的
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咱們下期再見
