5iMX宗旨:分享遥控模型兴趣爱好

5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛(玩模型就上我爱模型,创始于2003年)
查看: 17617|回复: 134
打印 上一主题 下一主题

飞机能飞行,和伯努利原理没直接关系

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2012-7-23 10:32 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
对于很多有飞行经验的人,飞机能飞行,和伯努利原理没直接关系,伯努利原理强调飞机能够飞是机翼剖面的空气压力差产生的升力,但是很多实际有飞行经验的人,经验能告诉你,飞机能飞和这个伯努利原理根本没关系,伯努利原理强调飞机能够飞是机翼剖面压力差产生的升力只是占飞机产生升力里的很小一部分的因素,,所有人都知道,哪怕你翼型再好,要相对空气角度,才能够飞。。也就是说这才是飞机产生能够支撑自己重量的关键性的东西,而伯努利的上下压力差的说法,所产生的升力是不能提供飞行所需要的力量的。


看到楼下那么多反应,我觉的你们细想保守,所有的现实都是来自对大自然力量的亲自的体验和仔细的观察,13楼你说你没机翼的4轴是伯努利原理?原理啥?靠螺旋桨上下面不同的压力差能让4轴飞起来吗?还不是靠相对空气迎角?也就是螺距?这些都是现实,而你们不用脑子思考,只知道 盖有的定律,为了这个,我故意在百度上搜伯努利的机翼升力问题,无独有偶,收到已下这篇文章:


“伯努利原理”的误解
伯努利是一位数学家和物理学家,他在1738年发现,当流体的流速提高,表面的静压力会降低。这个现象称为“伯努利原理”,而几乎所有的物理学教材和科普文章,都使用这个原理,讨论机翼升力的产生。为了解释这个原理,通常,他们首先会让你拿出两片纸,并用力在纸的中间吹气,瞧,两张纸像粘在一起了!
机翼的上表面是拱起的,而下表面是平坦甚至凹进去。当气流通过机翼表面,机翼上方空气流速较快,而下面空气流速较慢。根据“伯努利原理”,下面气流造成的静压力大于上方气流的压力,于是,机翼受到一个向上的作用力,飞机就飞了起来。
遗憾的是,这是完全错误的。而使用“伯努利原理”解释飞机的升空也是“白努力”。
伯努利效应可以解释一部分升力的来源,但这是非常小的一部分。如果飞机仅仅根据“伯努利原理”飞行,机翼形状必须非常“拱起”,或者,必须要飞得非常快才行。
飞机的升力主要由另外两个效应提供。一个是康达效应;另一个是气流冲击效应。
康达效应指的是,气流流经机翼曲面时,气流会紧贴机翼表面(这当然也有一点伯努利效应的含义)。这样,机翼的形状有效地改变了气流的方向,使离开机翼的气流相对飞机作向下的高速运动。机翼推开气流,但这个运动受力的反作用力作用于机翼上,相当于气流也在推开机翼,这个力使得机翼向上举起。
另一个重要的效应是气流冲击效应。当一块平板的方向不是与气流运动方向严格垂直,那么,平板会受到气流的冲击。飞机的机翼与其自身有一定倾角4°左右,特别是,当飞机起飞时,要把机头高高抬起,形成更大的倾角,这样在低速时,也可以获得较大的气流冲击效应,以便使几十吨的飞机起飞。但是,机翼的倾角并不是完全用于提供升力,更多的是为了维持飞机本身的气动布局,以保证飞机在飞行时候的气动平衡。
飞机是一个非常复杂的气动力学系统,设计师必须保证飞机载x,y,z几个方向上受力平衡。这就是飞机为什么需要机翼、尾翼、垂直尾翼的原因(那种像飞碟一样的无尾翼飞机设计起来是非常麻烦的);此外,为了操控飞机,机翼上都开有活动襟翼,因此要仔细分析飞机的受力很不容易。这也是飞机设计原型为什么要进行风洞试验的原因。


康达效应

求助编辑百科名片

   
康达效应示例图
康达效应(Coanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。 流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时,流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大,依据流体力学中的伯努利原理,流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。
目录

发现
实验演示
在空气动力学中的应用
飞碟设计中的应用
机翼设计中的应用
编辑本段
发现

  比用引射产生升力更科幻的是所谓 Coanda 效应。亨利·康达发明的一架飞机(康达-1910)曾经因这种效应坠毁,之后他便致力这方面的研究。亨利·康达在著名工程师居斯塔夫·埃菲尔 (Gustav Effel)(就是设计埃菲尔铁塔和纽约自由女神结构的那个Effel)的支持下,开始研究流体力学,发现了所谓“边界层吸附效应”(boundary layer attachment,也称射流效应),通常也称 Coanda 效应(所以也有直译为康达效应的)。Coanda 效应指出,如果平顺地流动的流体经过具有一定弯度的凸表面的时候,有向凸表面吸附的趋向。开自来水的时候,如果手指碰到水柱,水会沿着手臂的下侧往下淌,而不是按重力方向从龙头直接往下流。
编辑本段
实验演示

  打开水龙头,放出小小的水流。把小汤匙的背放在流动的旁边。水流会被吸引,流到汤匙的背上。这是附壁作用及文土里效应(Venturi Effect)作用的结果。文土里效应令汤匙与水流之间的压力降低,把水流引向汤匙之上。当水流附在汤匙上以后,附壁作用令水流一直在汤匙上的凸出表面流动。
编辑本段
在空气动力学中的应用

  附壁作用是大部分飞机机翼的主要运作原理。附壁作用的突然消失是飞机失速的主要原因。部分飞机特别使用引擎吹出的气流来增加附壁作用,用以提高升力。美国波音的YC-14 及前苏联的安-72都是把喷射发动机装在机翼上方的前面,配合襟翼,吹出的气流可以提高低速时机翼的  康达效应升力。波音的C-17运输机亦有透过附壁作用增加升力,但所产生的升力较少。 直升机的「无尾螺旋」(NOTAR) 技术,亦是透过吹出空气在机尾引起附壁作用,造成推力平衡旋翼的作用力。
  利用 Coanda 效应,可以有意识地诱导空气气流,在机翼上表面产生比飞机和空气相对速度更大的气流速度,提高升力。70 年代时,美国空军已经意识到 C-130 在速度、航程和载重上的局限,希望用喷气式中型战术运输机取代,这就是“先进中型短距起落运输机”(Advanced Medium STOL Transport)计划的由来。经过60年代的无功而返,美国空军已经不再强调垂直起落,所以AMST只要求短距起落。波音和麦道的AMST方案分别入选,参加对比试飞。波音的方案YC-14利用Coanda效应,发动机置于机翼前缘上方,喷流直接吹拂由于襟翼放下而弯度大增的机翼上表面,不光直接产生Coanda效应,还诱导周边的气流,一同产生增升效果。YC-14的试飞是成功的,但这时国防部采购政策正在助理国防部长David Packard 手里大刀阔斧地改革,AMST计划最终被取消了。波音YC-14的“上表面吹气增升”(Upper Surface Blowing,简称USB,不是计算机上的那个USB)最终墙里开花墙外香,被安东诺夫用到安-72 上,后者成为第一架采用USB的量产型飞机。
编辑本段
飞碟设计中的应用

  不过 Coanda 效应不是只能用于短距起落飞机的。用好了,Coanda 效应可以实现垂直起落,这其中的佼佼者就是加拿大 Avro 的 Avrocar。关于飞碟的传说很多,最后大多被证明只是人们的想象,但 Avrocar 确实很像飞碟,这大概是最接近传奇式的飞碟的飞行器了。Avro  柯恩达效应飞行器car 就像一个上面圆浑的大碟子,中间是进气的圆孔,周边是一圈小喷嘴。发动机产生高压排气,通过周边的喷嘴喷出,拉动上方气流,沿上表面高速从中心向周边流动,在飞行器静止的时候就可以形成升力,达到垂直起飞。垂直起飞后,重新调整周边喷嘴的气流分布,就可以实现喷气推进,一旦达到一定速度,飞碟本身的形状就可以产生气动升力,这时转入正常飞行。Avrocar 是美国陆军 VZ 系列垂直起落研究机中的一个,在试飞中演示了垂直起落能力,但无法飞出地效高度,一进入无地效飞行,飞行控制就显得力不从心,飞行稳定性没法解决,最后下马了,留下一段飞碟的佳话。
编辑本段
机翼设计中的应用

  观察机翼设计,不论是翼型、上下对称、平板式、或是倒翼型,它们的「翼弦线」(Chord)大多不是水平的,机翼前沿稍为向上而后沿向下,与水平做成一夹角。这  康达效应个夹角称为「冲角」(或称「攻角」,Angle of Attack),就算翼弦线是水平的,机翼的「襟翼」(Flap)角度的改变也会形成「冲角」。
  机翼的作用就是改变气流的方向,从而产生升力。把机翼设计成翼型,以及做成一个冲角,都是旨在改变气流的方向。本来水平运动的气流,因为黏度而依附接触的表面,流经翼型和(或)向后倾斜的机翼后,流动的方向变成偏向下方。换言之,机翼作用于空气,就好像把空气「扔」向下;因而使空气对机翼产生反作用力,把机翼推向上,产生升力(Weltner, 1990a;Waltham, 1998;Eastlake, 2002;Beginner's Guide to Aeronautics)。
  另外,冲角越大,气流偏下的情况越剧烈,所产生的升力也越大。不过当冲角太大时,因大量湍流的形成使气流不能再依附机翼表面流动,升力大幅下降,而阻力却大幅上升,这就会发生「失速」(Stall)的情况。

[ 本帖最后由 wowsjl 于 2012-7-24 06:45 编辑 ]

评分

参与人数 1威望 +2 收起 理由
风之纹章 + 2 我选择支持,不支持的是没认真看完的和看不 ...

查看全部评分

欢迎继续阅读楼主其他信息

135
发表于 2012-9-22 00:51 | 只看该作者
前两天刚刚看了一篇航模基础知识,现在立马就看到了不同的理论,晕。。。
134
发表于 2012-7-31 19:47 | 只看该作者
楼上说的好像有道理
133
发表于 2012-7-31 08:52 | 只看该作者

这是中学物理的经典问题——您没有学过?

原帖由 蓝色斗鱼 于 2012-7-31 08:06 发表

每只船两侧水流的速度理论上是一样的,伯努力也一样,怎么会改变航向?

船都是船头、船尾窄,船的中间宽,水流到了中间是不是速度要快——比两个船的外侧——所以由于佰努力效应,两侧的水流要向中间挤压,把两艘船挤到一起。
132
发表于 2012-7-31 08:48 | 只看该作者
楼主貌似在三国发过贴,呵呵
131
发表于 2012-7-31 08:48 | 只看该作者
LZ把自己当专家了了
130
发表于 2012-7-31 08:06 | 只看该作者
原帖由 yzmyly 于 2012-7-27 10:31 发表

两只船并行航行时,不能靠太近,否则会被吸到一起,这就是伯努力的原理。
不要用直观去思考问题,看到的并不一定是真像。

每只船两侧水流的速度理论上是一样的,伯努力也一样,怎么会改变航向?
129
发表于 2012-7-27 10:31 | 只看该作者
原帖由 蓝色斗鱼 于 2012-7-26 19:43 发表


机翼由5°升角变为8°升角,空气流速会改变很多吗?空气流速差到底能产生多大的压力差?
想像有一块玻璃板,下面的空气不流动,上面的空气流速需要多大,才能使玻璃板向上运动?
将两片纸换成玻璃板,并用力在 ...

可以很负责地告诉你,这个力很大!
两只船并行航行时,不能靠太近,否则会被吸到一起,这就是伯努力的原理。
不要用直观去思考问题,看到的并不一定是真像。

[ 本帖最后由 yzmyly 于 2012-7-27 10:36 编辑 ]
128
发表于 2012-7-26 22:09 | 只看该作者
:em01: 风洞试验网上资料一大堆,随便去找点看看就知道来
127
发表于 2012-7-26 21:16 | 只看该作者
看了真窝火
126
发表于 2012-7-26 20:35 | 只看该作者
只能很无奈的表示:楼主你真是憨比一个!!!!
难道合适的空气角度不正是利用了机翼上下压力差的关系吗?
唉,煞有其事的说那么多 也不知道你是从哪抄袭来的某位SB的理论。
草!!!!!!!!!!!!!!!!!
125
发表于 2012-7-26 20:26 | 只看该作者
没文化这可怕
124
发表于 2012-7-26 19:43 | 只看该作者
原帖由 wowsjl 于 2012-7-23 16:29 发表
请大家看清我写的内容,我说伯努利没作用了么?我没否认伯努利能产生升力,但我不赞同飞机能飞就是伯努利原理造成的,没错,伯努利是能产生升力,但是这个力量非常的渺小,更不不是飞机主要的升力来源,楼上看样子有 ...


机翼由5°升角变为8°升角,空气流速会改变很多吗?空气流速差到底能产生多大的压力差?
想像有一块玻璃板,下面的空气不流动,上面的空气流速需要多大,才能使玻璃板向上运动?
将两片纸换成玻璃板,并用力在它们中间吹气,玻璃板会有多大偏转?
伯努利原理?还是修正的伯努利原理?
理论我不懂,不过从直观感觉上还是支持楼主:em26:

[ 本帖最后由 蓝色斗鱼 于 2012-7-26 20:19 编辑 ]
123
发表于 2012-7-26 15:01 | 只看该作者
结论:飞机能飞和伯努力有重大关系,是升力的主要来源。
       KT平板翼也是一种特殊的翼型。
所谓“冲击效应”,产生的升力微不足到,另一个贴里以经计算得很清楚了。
别再争了,认真地看完一本空气动力学的书吧。

[ 本帖最后由 yzmyly 于 2012-7-26 15:04 编辑 ]
122
发表于 2012-7-25 22:10 | 只看该作者
论坛就是讨论、学习的地方,争论一下也是可以滴!
121
发表于 2012-7-24 15:02 | 只看该作者
不管LZ信不信..我也不是打击LZ..平凸翼型0°迎角是有升力的
可以下一个profili翼型软件,里面有大量翼型的数据,可以以图的方式表达出来.
而且,0°时的升力和正常飞行(设3°)时的升力并不大多少,至少不是低好几倍.况且,0攻角并不意味着机翼下表面与气流平行
而且你可以看,3°时的机翼下方的压力是非常小的,也就是"气流冲击"非常小
如果LZ信不过数据的话..自己验证喽
file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Application%20Data/Tencent/Users/594504534/QQ/WinTemp/RichOle/8A%7B%25%7BRJAR2%25HGQ%7BM%7BBXLTEC.jpg
file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Application%20Data/Tencent/Users/594504534/QQ/WinTemp/RichOle/9S%7D31~0D%7B1]U4VC%60J2~~USP.jpg
120
发表于 2012-7-24 14:43 | 只看该作者

供参考

乱想的,也许是错的。

未标题-1.jpg (124.5 KB, 下载次数: 41)

未标题-1.jpg
119
发表于 2012-7-24 14:42 | 只看该作者

回复 117楼 super闪耀 的帖子

火车吸人的原理即伯努利原理,空气流速越大,动压越大,静压越小
支持LZ做实验!希望LZ再学些理论,真飞机和小飞机的空气动力特性是不一样的,希望把足够多的因素考虑进去
118
发表于 2012-7-24 14:06 | 只看该作者
楼主可以翻翻我航出版的《航空航天概论》,争论下去真的显得很低级……
117
发表于 2012-7-24 13:27 | 只看该作者
原帖由 weiqi1996823 于 2012-7-24 10:20 发表
LZ你说飞机大部分的升力来自于你说的那些那些,什么康达效应气流冲击都是利用反作用力,
那你需要把多少空气往下推才能让几百吨的飞机飞起来:em09:
那好从另一个角度说,
问一个问题,是涵道的效率高还是螺旋桨的 ...

不要想当然...那股吸力是非常巨大的,你站在铁道旁边就明白了、、、、、
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
我觉得这比喻非常错,火车的形状可不是翼型的,两边都是高速流动的同样速度的空气,这都算是,那伯努利的定律就混乱了,应该是火车通过一个空间的固定气体的气流相互作用吧

[ 本帖最后由 super闪耀 于 2012-7-24 13:28 编辑 ]
您需要登录后才可以回帖 登录 | 我要加入

本版积分规则

关闭

【站内推荐】上一条 /2 下一条

快速回复 返回顶部 返回列表