飞行的原理！

飞行原理是什么？~

飞机（Fixed-wing Aircraft）指具有机翼、一具或多具发动机的靠自身动力驱动前进，能在太空或者大气中自身的密度大于空气的航空器。如果飞行器的密度小于空气，那它就是气球或飞艇。如果没有动力装置，只能在空中滑翔，则被称为滑翔机。飞行器的机翼如果不固定，靠机翼旋转产生升力，就是直升机或旋翼机 。

　　飞行原理：在真实且可产生升力的机翼中，气流总是在后缘处交汇，否则在机翼后缘将会产生一个气流速度为无穷大的点。这一条件被称为库塔条件，只有满足该条件，机翼才可能产生升力。 在理想气体中或机翼刚开始运动的时候，这一条件并不满足，粘性边界层没有形成。
　　通常翼型（机翼横截面）都是上方距离比下方长，刚开始在没有环流的情况下上下表面气流流速相同，导致下方气流到达后缘点时上方气流还没到后缘，后驻点位于翼型上方某点，下方气流就必定要绕过尖后缘与上方气流汇合。由于流体粘性（即康达效应），下方气流绕过后缘时会形成一个低压旋涡，导致后缘存在很大的逆压梯度。随即，这个旋涡就会被来流冲跑，这个涡就叫做起动涡。根据海姆霍兹旋涡守恒定律，对于理想不可压缩流体在有势力的作用下翼型周围也会存在一个与起动涡强度相等方向相反的涡，叫做环流，或是绕翼环量。
　　环流是从翼型上表面前缘流向下表面前缘的，所以环流加上来流就导致后驻点最终后移到机翼后缘，从而满足库塔条件。 由满足库塔条件所产生的绕翼环量导致了机翼上表面气流向后加速，由伯努利定理可推导出压力差并计算出升力，这一环量最终产生的升力大小亦可由库塔-茹可夫斯基方程计算： L（升力）=ρVΓ（气体密度×流速×环量值） 这一方程同样可以计算马格努斯效应的气动力。 根据伯努利定理——“流体速度越快，其静压值越小（静压就是流体流动时垂直于流体运动方向所产生的压力）。”因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，这就产生了升力。 升力的原理就是因为绕翼环量（附着涡）的存在导致机翼上下表面流速不同压力不同。

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。

3.诱导阻力——升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力，是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。其产生的过程较复杂这里就不在详诉。

4.干扰阻力——它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机短舱、机翼和副油箱之间。

以上四种阻力是对低速飞机而言，至于高速飞机，除了也有这些阻力外，还会产生波阻等其他阻力。

三、影响升力和阻力的因素

升力和阻力是飞机在空气之间的相对运动中（相对气流）中产生的。影响升力和阻力的基本因素有：机翼在气流中的相对位置（迎角）、气流的速度和空气密度以及飞机本身的特点（飞机表面质量、机翼形状、机翼面积、是否使用襟翼和前缘翼缝是否张开等）。

1.迎角对升力和阻力的影响——相对气流方向与翼弦所夹的角度叫迎角。在飞行速度等其它条件相同的情况下，得到最大升力的迎角，叫做临界迎角。在小于临界迎角范围内增大迎角，升力增大：超过临界临界迎角后，再增大迎角，升力反而减小。迎角增大，阻力也越大，迎角越大，阻力增加越多：超过临界迎角，阻力急剧增大。

2.飞行速度和空气密度对升力阻力的影响——飞行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力与飞行速度的平方成正比例，即速度增大到原来的两倍，升力和阻力增大到原来的四倍：速度增大到原来的三倍，胜利和阻力也会增大到原来的九倍。空气密度大，空气动力大，升力和阻力自然也大。空气密度增大为原来的两倍，升力和阻力也增大为原来的两倍，即升力和阻力与空气密度成正比例。

3，机翼面积，形状和表面质量对升力、阻力的影响——机翼面积大，升力大，阻力也大。升力和阻力都与机翼面积的大小成正比例。机翼形状对升力、阻力有很大影响，从机翼切面形状的相对厚度、最大厚度位置、机翼平面形状、襟翼和前缘翼缝的位置到机翼结冰都对升力、阻力影响较大。还有飞机表面光滑与否对摩擦阻力也会有影响，飞机表面相对光滑，阻力相对也会较小，反之则大.

昆虫飞行时，翅的运动包括上下拍击和前后倾折两种基本动作。翅的上下拍击，主要依靠背腹肌和背纵肌的交替收缩所造成（见胸部肌肉交替收缩造成翅的上下拍动图）。与翅基相连的前上侧肌、后上侧肌的交替收缩，分别拉动翅基的前上侧片和后上侧片，使翅面作前后倾斜活动。翅下拍时，其前缘向下方切入空气；翅上举时，其前缘向上方切入空气。这样，翅上下拍击一次，翅便沿自身的纵轴扭动一次。昆虫不前进而拍动翅膀时，翅尖成“8”字运动；前进拍动翅膀时，翅尖便造成—系列的开环运动。 昆虫的飞行是翅的拍击造成的。翅的拍击要有足够的频率和幅度，翅拍击造成的气流所产生的空气动力，可分成向前的推力，促成虫体前进，和向上的升力，以抵消虫体的重力，使虫体能漂浮在空气中。翅的拍击和转动，将空气推向后方和下方，使昆虫能在空中漂浮前进。有些昆虫能改变翅拍击的斜度、幅度或频率，以便在飞行中转弯、倒退或停在空中。 蝙蝠是哺乳动物，它的前肢演化成为皮上有毛的翅膀。在滑翔时，它通过调节超前缘的迎角，降低高度而前进。在振翅飞行时，它依靠翅的上下扑击克服曳力而前进、上升。蝙蝠有机动性很强的慢飞动作，对其在空中捕食飞虫十分有利。对于蝙蝠，人们对其飞行原理的研究也还不够。鸟类是人类最早注视并模仿的飞行对象，鸟类也是振翅飞行的，鸟翅是由脊椎动物的前肢演化而成的，鸟翅长着初级飞羽和次级飞羽，组成了鸟类的主要飞行器官。鸟类在飞行时，可变动双翅的面积和形状，及与躯体的相对位置，促成飞行时的机动性、以及起飞或停歇。可是人类航空100年模仿的结果，却只是各类定翼飞行器和旋翼飞行器，其飞行原理仍与鸟类的飞行原理相去甚远。</SPAN>

鸟为什么会飞呢？ 鸟为什么会飞呢？首先，鸟类的身体外面是轻而温暖的羽毛，羽毛不仅具有保温作用，而且使鸟类外型呈流线形，在空气中运动时受到的阻力最小，有利于飞翔，飞行时，两只翅膀不断上下扇动，豉动气流，就会发生巨大的下压抵抗力，使鸟体快速向前飞行。 其次，鸟类的骨骼坚薄而轻，骨头是空心的，里面充有空气，解剖鸟的身体骨骼还可以看出，鸟的头骨是一个完整的骨片，身体各部位的骨椎也相互愈合在一起，肋骨上有钩状突起，互相钩接，形成强固的胸廓，鸟类骨骼的这此独特的结构，减轻了重量，加强了支持飞翔的能力。 第三，鸟的胸部肌肉非常发达，还有一套独特的呼吸系统，与飞翔生活相适应，鸟类的肺实心而呈海绵状，还连有9个薄壁的气，在飞翔晨，鸟由鼻孔吸收空气后，一部分用来在肺里直接进行碳氧交换，另一部分是存入气，然后再经肺而排出，使鸟类在飞行时，一次吸气，肺部可以完成两次气体交换，这是鸟类特有的“双重呼吸”保证了鸟在飞行时的氧气充足。 另外，我认为在鸟类身体中，骨骼，消化，排泄，生殖等器官机能的构造，都趋向于减轻体重，增强飞翔能力，使鸟能克服地球吸引力而展翅高飞。 鸟类的翅膀是它们拥有飞行绝技的首要条件。在同样拥有翅膀的条件下，有的鸟能飞得很高，很快，很远；有的鸟却只能作盘旋，滑翔，甚至根本不能飞。由此可见，仅仅是翅膀，学问就不少。 鸟类翅膀结构的复杂性，决不亚于鸟类本身的复杂性。如果鸟翅的羽毛构造，能巧妙地运用空气动力学原理，当它们作上下扇动或上下举压时，能推动空气，利用反作用原理向前飞行；羽毛构造合理，能有效的减少飞行时遇到的空气阻力，有的还能起到除震颤消噪音的作用。各种不同种类的鸟在各自翅膀上有较大的区别，这样一来，仅仅是翅膀的差异，就造就了许多优秀与一般的“飞行员”。 国家的一些二级保护动物，雄性体重超过14千克，身长达120厘米，翼展长度达240厘米。 再比如说，翼展为2.3米的军舰鸟，通常在海岸160公里的海上飞行，是我国一级保护动物。 看了前面的内容，也许有人会问，仅仅是翅膀就可以飞行了吗？不，把鸟类送上蓝天的还有它们特殊的骨骼。鸟骨是优良的“轻质材料”，中空，质轻。据分析，鸟骨只占鸟体重的5％～6％；而人类骨头占体重的18％。由于骨头轻，翅膀极容易带动起来，加上鸟体内还有很多气囊与肺相连，这对减轻体重，增加浮力非常有利。 这些优越的条件毫无疑问让鸟类拥有飞行绝技，使它们在另一个生存空间施展本领。但是，我认为，鸟类能飞上蓝天，可能还有别的原因，只是人类到现在还没有发现。

呃，那个，玩具直升飞机起飞，就是能飞起来主要是靠主螺旋桨旋转，对空气施加向下的压力，然后靠着反冲力上升的。至于那个压力产生的原理，则关系到流体力学。说白了也很简单，因为螺旋桨叶片有一个倾斜的角度，旋转的时候带动空气运动，导致上下的气流速度不一样，从而产生压差。这和吊扇差不多，你可以试试，吊扇转着的时候，如果你在钓钩上用个弹簧测力计的话，可以明显地看到吊扇转着的时候要“轻”一些。
【言归正传】直升飞机向前飞的原因是主螺旋翼和副螺旋翼不平行，副螺旋翼前倾，导致它旋转的时候会向后施加一个力道，这个力使得飞机向前飞。你可以检查一下两副螺旋翼的情况，副螺旋翼上有调节杆平衡杆，你自己弄一下，让飞机在断电的时候两副螺旋翼是平行的就可以了。
在空中打转，主要是主螺旋翼和副螺旋翼转动频率不一致，可以说是步调不协调，遥控器上有微调，这点说明书上应该有操作方法啊。至于原理，其实就是角动量守恒，主螺旋翼和副螺旋翼步调不一致的话，它们产生的角动量mvr不为零，这个时候，就需要直升飞机主体旋转来平衡这个角动量，使得飞机的角动量和为零。调节主副螺旋翼步调一致，就是要使它们产生的角动量抵消，只要这个角动量抵消了，飞机主体就不转了。
你可以先控制飞机低空盘旋，慢慢微调，使飞机主体不转了之后再向高空起飞。。。唉，关键是现在便宜的飞机都没有“记忆”模块，当你降落之后重新起飞的时候，免不了又要微调一次。。。

升力大于重量

气流差吧

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飞行的原理！视频