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飛機(jī)的阻力
飛機(jī)的阻力
凡是懂得物理知識(shí)的人都知道，飛機(jī)在飛行的過(guò)程中,機(jī)體上所受的力是平衡的。飛機(jī)的重力與飛機(jī)產(chǎn)生的升力平衡，而飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的作用則是克服飛機(jī)所受的阻力，推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)，使得飛機(jī)相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生升力。大家肯定要想，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率那么大，難道飛機(jī)上所受的阻力有那么大嗎？的確，飛機(jī)在高速飛行的同時(shí)，會(huì)因?yàn)椴煌蚴艿椒浅４蟮淖枇�。從產(chǎn)生阻力的不同原因來(lái)說(shuō)，飛機(jī)所受的阻力可以分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力、干擾阻力、激波阻力等。
摩擦阻力
當(dāng)兩個(gè)物體相互滑動(dòng)的時(shí)候，在兩個(gè)物體上就會(huì)產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的力，阻止兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，這就是物體之間的摩擦阻力。當(dāng)飛機(jī)在空氣中飛行時(shí)，飛機(jī)也會(huì)受到空氣的摩擦阻力，飛機(jī)的.摩擦阻力是因?yàn)榭諝獾恼承栽斐傻�。�?dāng)氣流流過(guò)物體時(shí)，由于粘性，空氣微團(tuán)與物體表面發(fā)生摩擦，阻滯了氣流的流動(dòng)，這就是物體對(duì)空氣的摩擦阻力，反之，空氣對(duì)物體也給予了摩擦阻力。摩擦阻力是在邊界層中產(chǎn)生的。所謂邊界層就是緊貼物體表面，流速由外部流體的自由流速逐漸降低到零的那一層薄薄的空氣層。邊界層中氣流的流動(dòng)情況是不同的。一般機(jī)翼大約在最大厚度之前，邊界層的氣流各層不相混雜而成層地流動(dòng)，這部分叫做“層流邊界層”。在這之后，氣流的活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡s亂無(wú)章，并且出現(xiàn)了漩渦和橫向流動(dòng)，這部分叫做“紊流邊界層”。從“層流邊界層”轉(zhuǎn)變?yōu)?“紊流邊界層”的那一點(diǎn)叫做“轉(zhuǎn)捩點(diǎn)”。
邊界層分離中的摩擦阻力大小與流動(dòng)情況有很大關(guān)系，從大量的實(shí)踐證明，對(duì)于層流流動(dòng)，物體表面受到的摩擦阻力小，而紊流流動(dòng)對(duì)物面的摩擦阻力大的多。在普通的機(jī)翼表面，既有層流邊界層，又有紊流邊界層，所以為了減小摩擦阻力，人們就千方百計(jì)地使物體表面的流動(dòng)保持層流狀態(tài)，例如通過(guò)在機(jī)翼表面上鉆孔，吸除紊流邊界層，這樣就可以達(dá)到減阻的目的。另外，提高加工精度，使層流邊界層盡量的長(zhǎng)，延緩轉(zhuǎn)捩點(diǎn)的出現(xiàn)，甚至抑制它的出現(xiàn)，也可以起到很好的效果。這些都是飛機(jī)設(shè)計(jì)中的層流機(jī)翼的概念。物體表面受到的摩擦阻力還跟物體的表面積有關(guān)系，面積越大，阻力也越大。因此在人們?cè)噲D減小飛行阻力的時(shí)候，減小飛機(jī)的尾翼或者機(jī)翼的面積也是一個(gè)有效的方法。當(dāng)然前提條件是保證產(chǎn)生足夠的升力和控制力。例如使用推力矢量技術(shù)的飛機(jī)，由于有了發(fā)動(dòng)機(jī)推力直接用于飛行控制，這樣飛機(jī)的尾翼就可以減小或者去除，這樣就可以大大的減小摩擦阻力。
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