滑翔機(jī)的工作原理?
頂 了
滑翔機(jī)的原理是什么?
一、懸掛式滑翔機(jī)的原理是利用從山坡上俯沖,靠空氣的升力使滑翔機(jī)起飛。靠左右手的控制改變方向。
二、但一般說(shuō)滑翔機(jī)不是指上面的那種,而是外形像飛機(jī)的滑翔機(jī)。滑翔機(jī)升空必須以升力克服重力,以推力克服空氣阻力才能飛行。滑翔機(jī)產(chǎn)生升力的關(guān)鍵是靠機(jī)翼上截面凸起的形狀,上方流動(dòng)的空氣因比下方的空氣流動(dòng)得快,氣壓比下方低。下方較高的氣壓就將飛機(jī)支撐起來(lái)浮在空氣中。
滑翔機(jī)可以靠四種方式升空:彈射器、汽車(chē)拖曳、絞車(chē)拖曳、飛機(jī)拖曳。滑翔機(jī)升空后,空氣阻力會(huì)逐漸減緩飛機(jī)的速度,升力就會(huì)愈來(lái)愈小,重力大於升力,飛機(jī)就會(huì)愈飛愈低,最后降落至地面。
本人就是國(guó)家滑翔機(jī)運(yùn)動(dòng)員,駕駛過(guò)解放-5型滑翔機(jī),介紹一下滑翔機(jī)用絞盤(pán)車(chē)起飛的原理:
一般選擇在飛機(jī)場(chǎng)進(jìn)行,在滑翔機(jī)正前方1000米的地方放置一架絞盤(pán)車(chē)(電動(dòng)絞盤(pán),類(lèi)似于水井打水用的轆轤),一條鋼纜繩的兩端分別固定在絞盤(pán)車(chē)和滑翔機(jī)上,當(dāng)滑翔機(jī)要起飛時(shí),絞盤(pán)車(chē)通電快速旋轉(zhuǎn),纜繩被卷起來(lái),并越來(lái)越短,帶動(dòng)滑翔機(jī)在地面飛馳。當(dāng)滑翔機(jī)達(dá)到一定的速度后,具備了升空的條件,固定機(jī)翼本身是上凸下平的流線型,在高速下由于這種機(jī)翼的上面壓力低,下面壓力高,產(chǎn)生升力,滑翔機(jī)開(kāi)始上升;為了使上升加快,駕駛員同時(shí)把操縱桿向懷里輕輕拉動(dòng)(術(shù)語(yǔ)稱(chēng)拉桿或抱桿),使活動(dòng)機(jī)翼上翹,機(jī)頭很快抬起,飛離地面,飛向天空。當(dāng)滑翔機(jī)飛到絞盤(pán)車(chē)的上方大約500米左右,要立即把掛在機(jī)頭上的纜繩甩掉(術(shù)語(yǔ)稱(chēng)脫鉤),滑翔機(jī)就可以自由地飛翔了,但總的是下降的趨勢(shì)(碰到上升氣流的機(jī)會(huì)較少),所以要掌握好飛行路線,準(zhǔn)確著陸,這就要靠經(jīng)驗(yàn)和駕駛水平了。
滑翔機(jī)為什么能飛行?
飛機(jī)必須以升力克服重力,以推力克服空氣阻力才能飛行。飛機(jī)產(chǎn)生升力是藉著機(jī)翼截面拱起的形狀,當(dāng)空氣流經(jīng)機(jī)翼時(shí),上方的空氣分子因在同一時(shí)間內(nèi)要走的距離較長(zhǎng),所以跑得較下方的空氣分子快,造成在機(jī)翼上方的氣壓會(huì)較下方低。如此,下方較高的氣壓就將飛機(jī)支撐著,而能浮在空氣中。這就是所謂的伯努利(十八世紀(jì)荷蘭出生,后來(lái)移居瑞士的數(shù)學(xué)與科學(xué)家)原理。
根據(jù)伯努利原理,飛機(jī)速度愈快,所產(chǎn)生的氣壓差(也就是升力)就會(huì)愈大,升力大過(guò)重於重力,飛機(jī)就會(huì)向上竄升。滑翔機(jī)沒(méi)有引擎的動(dòng)力,它可以靠四種方式升空:(1)彈射器— 將滑翔機(jī)架設(shè)在彈力繩并向後拉,由駕駛員給予訊號(hào)後釋放繩索而彈射出去。(2)汽車(chē)拖曳— 將滑翔機(jī)系繩於車(chē)上拖曳達(dá)適當(dāng)高度後,駕駛員將繩索松開(kāi)。(3)絞車(chē)拖曳— 與汽車(chē)拖曳相似,只是利用固定在地上以馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的絞車(chē)來(lái)拉滑翔機(jī)。(4)飛機(jī)拖曳— 以另一部有動(dòng)力的飛機(jī)拖至一定的高度后,滑翔機(jī)脫離而自由翱翔。
滑翔機(jī)升空后,除非碰到上升氣流,否則空氣阻力會(huì)逐漸減緩飛機(jī)的速度,升力就會(huì)愈來(lái)愈小,重力大於升力,飛機(jī)就會(huì)愈飛愈低,最後降落至地面。為了讓滑翔機(jī)能飛得又遠(yuǎn)又久,它必需有很高的升力阻力比,這就是為什麼滑翔機(jī)的機(jī)翼那麼細(xì)長(zhǎng),如何突破滯空時(shí)間以及飛行高度的紀(jì)錄是滑翔機(jī)設(shè)計(jì)與制造的最大挑戰(zhàn)。滑翔是一種需要高度技巧與飛行知識(shí),藉著自然能量遨游天空的運(yùn)動(dòng)。
滑翔機(jī)是怎樣起飛的
一、懸掛式滑翔機(jī)的原理如一樓所述,是利用從山坡上俯沖,靠空氣的升力使滑翔機(jī)起飛。靠左右手的控制改變方向。
二、但一般說(shuō)滑翔機(jī)不是指上面的那種,而是外形像飛機(jī)的滑翔機(jī)。滑翔機(jī)升空必須以升力克服重力,以推力克服空氣阻力才能飛行。滑翔機(jī)產(chǎn)生升力是藉著機(jī)翼截面拱起的形狀,當(dāng)空氣流經(jīng)機(jī)翼時(shí),上方的空氣分子因在同一時(shí)間內(nèi)要走的距離較長(zhǎng),所以比下方的空氣分子流動(dòng)的快,造成在機(jī)翼上方的氣壓會(huì)較下方低。如此,下方較高的氣壓就將飛機(jī)支撐著,而能浮在空氣中。這就是所謂的伯努利(十八世紀(jì)荷蘭出生,后來(lái)移居瑞士的數(shù)學(xué)與科學(xué)家)原理。
根據(jù)伯努利原理,滑翔機(jī)速度愈快,所產(chǎn)生的氣壓差(也就是升力)就會(huì)愈大,升力大過(guò)重於重力,飛機(jī)就會(huì)向上竄升。滑翔機(jī)沒(méi)有引擎的動(dòng)力,它可以靠四種方式升空:(1)彈射器— 將滑翔機(jī)架設(shè)在彈力繩并向后拉,由駕駛員給予訊號(hào)后釋放繩索而彈射出去。(2)汽車(chē)拖曳— 將滑翔機(jī)系繩於車(chē)上拖曳達(dá)適當(dāng)高度后,駕駛員將繩索松開(kāi)。(3)絞車(chē)拖曳— 與汽車(chē)拖曳相似,只是利用固定在地上以馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的絞車(chē)來(lái)拉滑翔機(jī)。(4)飛機(jī)拖曳— 以另一部有動(dòng)力的飛機(jī)拖至一定的高度后,滑翔機(jī)脫離而自由翱翔。
滑翔機(jī)升空后,除非碰到上升氣流,否則空氣阻力會(huì)逐漸減緩飛機(jī)的速度,升力就會(huì)愈來(lái)愈小,重力大於升力,飛機(jī)就會(huì)愈飛愈低,最后降落至地面。為了讓滑翔機(jī)能飛得又遠(yuǎn)又久,它必需有很高的升力阻力比,這就是為什麼滑翔機(jī)的機(jī)翼那麼細(xì)長(zhǎng),如何突破滯空時(shí)間以及飛行高度的紀(jì)錄是滑翔機(jī)設(shè)計(jì)與制造的最大挑戰(zhàn)。滑翔是一種需要高度技巧與飛行知識(shí),藉著自然能量遨游天空的運(yùn)動(dòng)。
升降舵是用駕駛桿操控的。當(dāng)駕駛桿向后扳,升降舵上擺,機(jī)頭朝上;駕駛桿向前推時(shí),升降舵下擺,機(jī)頭朝下。
方向舵是利用腳踏板來(lái)控制的。飛行員踩下左腳踏板時(shí),方向舵向左擺,機(jī)頭左轉(zhuǎn);踩下右腳踏板,方向舵向右擺,機(jī)頭就右轉(zhuǎn)。僅僅操縱方向舵只能改變滑翔機(jī)的位置,不能使滑翔機(jī)轉(zhuǎn)彎。滑翔機(jī)有很強(qiáng)的直線飛行慣性(牛頓第一定律),轉(zhuǎn)動(dòng)方向舵會(huì)引起側(cè)向滑行,就像開(kāi)快車(chē)急彎時(shí)的感覺(jué)一樣,急彎路面通常會(huì)傾斜以防止車(chē)子打滑側(cè)行,但是滑翔機(jī)在空中是自由的,要使滑翔機(jī)轉(zhuǎn)彎而不側(cè)滑,必須同時(shí)操縱副翼(使用駕駛桿)與垂直舵(使用腳踏板)。英文叫做bank,傾斜轉(zhuǎn)彎。
舉例:滑翔機(jī)用絞盤(pán)車(chē)起飛
一般要選擇在飛機(jī)場(chǎng)進(jìn)行,在滑翔機(jī)正前方1000米的地方放置有一架絞盤(pán)車(chē)(電動(dòng)絞盤(pán),類(lèi)似于水井打水用的轆轤),一條鋼纜繩的兩端分別固定在絞盤(pán)車(chē)和滑翔機(jī)上,當(dāng)滑翔機(jī)要起飛時(shí),合閘通電,使絞盤(pán)車(chē)快速旋轉(zhuǎn),纜繩被卷起來(lái),并越來(lái)越短,帶動(dòng)滑翔機(jī)在地上飛馳。當(dāng)滑翔機(jī)達(dá)到一定的速度后,具備了升空的條件,固定機(jī)翼本身是上凸下平的流線型,在高速下由于這種機(jī)翼的上面壓力低,下面壓力高,產(chǎn)生升力,滑翔機(jī)開(kāi)始上升;為了使上升加快,駕駛員同時(shí)把操縱桿向懷里輕輕拉動(dòng)(術(shù)語(yǔ)稱(chēng)拉桿或抱桿),使活動(dòng)機(jī)翼上翹,機(jī)頭很快抬起,飛向天空。當(dāng)滑翔機(jī)飛到絞盤(pán)車(chē)的上方時(shí),大約500米左右,要立即把掛在機(jī)頭上的纜繩甩掉(術(shù)語(yǔ)稱(chēng)脫鉤),滑翔機(jī)就可以自由地飛翔了,但總的是下降的趨勢(shì)(碰到上升氣流的機(jī)會(huì)較少),所以要掌握好飛行路線,準(zhǔn)確著陸,這就要靠經(jīng)驗(yàn)和駕駛水平了。
http://www.me.ntu.edu.tw/~ifplab/airplane/fly/fly5.htm
無(wú)動(dòng)力滑翔翼的飛行原理
下滑加速,上升減速. 滑翔機(jī)借助大展弦比機(jī)翼,遇山地上升氣流則盤(pán)旋上升,因此駕駛員需要具備尋找合適氣流的經(jīng)驗(yàn). 大展弦比機(jī)翼具有升阻比高的特點(diǎn),具有非常好的氣動(dòng)特性.
滑翔傘的飛行原理是什么?
一、滑翔傘飛行時(shí)的受力情況
滑翔傘能夠在空中飛行,是當(dāng)它的翼型傘衣與空氣作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于空氣的作用在傘衣上產(chǎn)生空氣動(dòng)力的緣故。我們可以看一下滑翔傘在靜止空氣中作穩(wěn)定滑翔時(shí)的受力情況。此時(shí)傘衣上垂直向上的空氣動(dòng)力R與垂直向下的系統(tǒng)的總重量W(飛行員、滑翔傘及所有裝備重量之息和)相平衡,滑翔傘沿著向下傾斜的軌跡作等速直線運(yùn)動(dòng)。
由于空氣動(dòng)力R和重力W均為矢量,所以我們可以將它們按平行四邊形法則進(jìn)行分解。氣動(dòng)力R可以分解為與滑翔軌跡相垂直的升力Y和與滑翔軌跡相平行的阻力。同理,重力W也可以分解為w1和w2兩個(gè)分力。此時(shí)作用在傘衣上的所有力仍然是平衡的,即Y=w1:Q=w2。由此可見(jiàn),升力Y平衡重力分力w1,而使我們能夠支持在空中;而重力W2則平衡阻力Q,使滑翔傘在空中沿飛行軌跡作等速下滑運(yùn)動(dòng)。如果空氣動(dòng)力R與重力W不相平衡,則滑翔傘在空中就將作加速(或減速)運(yùn)動(dòng),使R與W達(dá)到新的平衡為止。由于飛行中重力W是滑翔傘系統(tǒng)所固有的,所以空氣動(dòng)力R是隨速度而變化的。
二、升力的產(chǎn)生
翼型傘衣在充氣后的橫截面,即翼型相對(duì)于氣流運(yùn)動(dòng)的情況。
當(dāng)氣流繞過(guò)翼型上、下表面流動(dòng)時(shí),由于上翼面彎度大、下翼面彎度小(基本為直線),并與氣流方向有一定的角度。根據(jù)流體連續(xù)性原理和伯努里定理,穩(wěn)定流動(dòng)的氣流流過(guò)上翼面時(shí),受拱起的上翼面擠壓作用,流線變密,流速比遠(yuǎn)前方的氣流速度大,故壓力降低;而流過(guò)下翼面的氣流,流線變疏、流速減慢,壓力增大。因此在傘衣上、下表面出現(xiàn)壓力差,這個(gè)壓力差的合力即為空氣作用于傘衣上的總空氣動(dòng)力R,其方面垂直向上垂直的分力,就是升力Y。決定翼型傘衣升力大小的因素主要有:氣流速度、空氣密度、傘衣面積、翼型和傘衣攻角等。
1.氣流速度(V):速度是決定升力大小的一個(gè)重要因素,如果沒(méi)有速度,即滑翔傘與空氣沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),則傘衣上、下表面的壓力差為零,所以也就不會(huì)產(chǎn)生升力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明z在其他條件相同的情況下,升力大小與速度的平方成正比。為了提高與氣流相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,通常滑翔傘都采用逆風(fēng)起飛,以增大升力,縮短起飛助跑距離。
2.傘衣面積(S):升力由傘衣上;下壓力差產(chǎn)生,所以理論上傘衣面積越大,升力也就越大。但由于滑翔傘傘衣由柔性的紡織材料制成,依靠沖壓空氣成形,出于結(jié)構(gòu)上的原因既要保證充氣剛性,又要保持一定的翼載荷以保證飛行性能,所以不能象剛性機(jī)翼那樣做得太大。
3.空氣密度(p):氣流壓力與密度成正比。密度增大時(shí),升力也增加;密度減小時(shí),升力也下降。
4.翼型:翼型不同,氣流流過(guò)上、下表面的流線情況也不同。在一定范圍內(nèi),翼型的彎度和厚度越大,引起上、下表面的壓力差也大,故升力也越大。
5.攻角,也稱(chēng)迎角(α):在翼型確定之后,升力的大小取決于翼型與相對(duì)氣流的角度。我們將翼型前緣與后緣用直線相連接,稱(chēng)為翼弦,通常用翼弦來(lái)計(jì)量各個(gè)角度。翼弦與相對(duì)氣流(或滑翔飛行軌跡)之間的角度α,稱(chēng)之為攻角或迎角。
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