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标题: 发帖求助机翼原理技术问题 [打印本页]
作者: sky16807    时间: 2017-12-5 10:06
标题: 发帖求助机翼原理技术问题
本帖最后由 sky16807 于 2017-12-5 15:18 编辑

百度来的机翼原理，说的很牵强，机翼上表面是凸的，还根据什么外国人名定律，气流流经上表面距离要比要表面远，所以气流速度要更快一点。我就纳闷了，气流就会因为你距离远，我就要快一点？你以为你是谁啊？我干吗要快一点？
然后，因为速度快，所以上表面的压强小，下表面压强大，所以托起了机翼飞起来。

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那既然按你这么说，我的机翼就一个平板，我主动向平板上表面吹气流，气流速度比如10m/s；下表面不吹、气流速度为0，这不也是上表面气流速度要比上表面快吗？这样不就飞起来了吗？可是为啥没有飞机这样设计呢？ (, 下载次数: 26)
像这样，我用空压机在一块平板的上方吹空气，吹个10m/s，甚至更高的风速，下表面不吹，这样平板是不是获得了升力呢？还是空气机吹出来的气流又不行，属于高压气流；下表面又是低压气体，还是不能获得升力？



作者: 马来西亚我来了    时间: 2017-12-5 10:39
楼主可以去阅读相关空气动力方面的书籍
作者: baiduo8899    时间: 2017-12-5 10:40
同感，感觉用上下气流的速度解释不够准确，感觉是不是用气压或者密度之类的解释会更准确一点呢
作者: Q8423239    时间: 2017-12-5 10:55
楼主，重点不是流速，是气压，上表面气压低，下表面气压高
作者: 天穹    时间: 2017-12-5 11:01
首先，kt板平板都能飞，所以这个路程差理论有点问题。根据实验，真实情况下，气流并不会严格在后缘汇合的。
用两种方式给lz解释：
1.那个白努力定理。空气经过收缩的截面，会加速，因为机翼上面凸起了，空气经过的时候就被堵了一下，就加速挤过去了。
2.牛顿定律：作用力=反作用力，这才是重点。
可以理解无论什么机翼，都是一块板，下表面推空气（这个容易理解吧），而气流经过前缘的时候会有分离的趋势，由于离心力作用，就在上表面产生了负压，这个负压又会吸住空气让空气帖着上表面走，所以上表面就会往下吸空气。下表面空气的推力和上表面的负压的吸力，共同产生了升力。而上表面吸力比下表面推力大很多。由于机翼向下吸、推空气，空气经过机翼会向下转弯，叫“下洗”，可以理解为机翼向下扇风、吸风，给空气一个作用力，而空气给机翼一个向上的反作用力，所以这才是升力的真正原因。
那么问题来了，翼型是干啥用的？平板为啥也能吸住气流？
答：翼型是为了用更小的阻力，吸住更多的空气，让更多空气向下排，产生更大的升力。翼型越厚、越弯，排气就更厉害。翼型前缘越圆润，就可以在更大的迎角下吸住气流，就越不容易失速。
至于平板，气流经过平板前缘，因为太尖了，吸不住，就分离了，产生负压，而这个负压又把刚刚分离的气流吸回去了，所以机翼上表面依然会吸附空气并往下排。气流先分离又附着，形成一个空泡，叫做“分离泡”。可是平板吸气能力很弱，迎角10°以上就不容易吸住了，所以平板翼型容易失速，升力较小，阻力较大。
还有种升力叫做涡升力，比如三角翼、边条翼，气流在前缘前分离，然后产生一个稳定强大的旋涡，这个旋涡让机翼上表面又吸住了空气并向下排，升力可以保持到30°迎角甚至更大！
总结：讲完升力的本质，再说说lz的终极问题：凭啥空气会变快？
有一个叫连续性定理的理论，空气在低速的时候，不会压缩膨胀，密度不变，流进去多少就流出来多少。经过机翼上表面的时候，由于空气和机翼相互吸引产生的负压很大，而空气的体积却不会变，所以自然会有大量的空气快速地去填补这个低压区，相当于你拉开一个风箱，空气刷的都吸进去了，那速度能不加快？
想通了之后，就可以知道，这三种表述其实是等效的，相辅相成的！！：
1）空气经过机翼上面，路程变长，因为空气是连续的，有多少到达前缘就有多少到达后缘，如果上面的气流慢了，机翼后面不就空了，就开始吸前面的，所以上面的空气开始赶路，加速产生低压，形成升力；
2）空气被挤压加速之后再扩张，气流有分离的趋势，产生了低压，所以机翼向下吸气，继续产生升力，而空气冲过来填补这个真空区，速度就加快了。
3）机翼下面压气，上面吸气，上下表面共同吸着空气向下排，排气的反作用力当然是向上了


可能看起来很绕，现实确实很绕，关于升力有很多理论可以解释，比如伯努利定理，环量定理，牛顿第三定律，这些理论都可以相互推导得出来。但是人类还没真正破解升力之谜，因为昆虫和鸟是扑翼的，和飞机是两码事。。。
作者: Konan    时间: 2017-12-5 11:07
天穹 发表于 2017-12-5 11:01
首先，kt板平板都能飞，所以这个路程差理论有点问题。根据实验，真实情况下，气流并不会严格在后缘汇合的。 ...

花痴哥哥

作者: 断桥de晓风    时间: 2017-12-5 11:13
隐隐约约感觉挺厉害，但是又看不懂的样子。。。
作者: a23036    时间: 2017-12-5 11:48
写了一大堆，删了，请看5楼，那是专业的。
作者: 天穹    时间: 2017-12-5 14:38
a23036 发表于 2017-12-5 11:48
写了一大堆，删了，请看5楼，那是专业的。

有些地方也不一定对，但是肯定比书上一堆公式容易懂

作者: 天穹    时间: 2017-12-5 14:40
马来西亚我来了 发表于 2017-12-5 10:39
楼主可以去阅读相关空气动力方面的书籍

书上写的很复杂，都是公式，缺乏一些定型描述，关于升力认识的误区，推荐《认识飞行》一书，国外飞行员写的科普书，对升力的理解很有用，我5楼的帖子就是参照那本书写的

作者: sky16807    时间: 2017-12-5 15:13
(, 下载次数: 17) 像这样，一块平板，我假如用空压机，主动在它的上表面吹气，比如气流速度10m/s，下表面不吹气，这样是不是平板会获得升力呢？我下边能挂多重的物体，就说明升力多大吧

作者: czf    时间: 2017-12-5 17:06
伯努力定律无法解释带“粘性”流体的升力问题，所以，伯努力定律无法解释对称翼型为何会产生升力，其实现在计算机翼升力都是用茹库斯基原理，美国联邦航空管理局一样是用这原理来计算，我是在网上查资料看到，仅粗略看了一下，不对的地方请各位专家指正。
作者: 小顾    时间: 2017-12-5 20:36
上面高速气流流过，下面气流静止，平板肯定会有升力，能带起多重的物体取决于很多因素了。你拿一张A4纸在纸的上表面吹起原本微微向下弯曲的纸是不是向上运动了。气压和温度应该是有关系的。高速运行的列车过站台时人为什么不能离列车太近呢？就是这个道理。
作者: plalz    时间: 2017-12-5 21:55
挺有研究劲头儿啊!欣赏这种精神!
作者: cdzst    时间: 2017-12-6 10:17
对称翼型的升力是靠有一定的角度吧

作者: cdzst    时间: 2017-12-6 10:18
板机飞的过程中都是带迎角的
作者: 天穹    时间: 2017-12-6 14:30
sky16807 发表于 2017-12-5 15:13
像这样，一块平板，我假如用空压机，主动在它的上表面吹气，比如气流速度10m/s，下表面不吹气，这样是不是 ...

可以获得升力，你用一片软纸条，手拿住一端，嘴巴贴着上表面吹，确实会浮起来，但是不能像图上那样飘成水平状态，因为水平的话相当于没有迎角了

作者: sky16807    时间: 2017-12-7 11:30
天穹 发表于 2017-12-6 14:30
可以获得升力，你用一片软纸条，手拿住一端，嘴巴贴着上表面吹，确实会浮起来，但是不能像图上那样飘成水 ...

可是为啥没有飞机根据这一原理设计制作呢，这样做出来不就是直升机咯？
作者: 天穹    时间: 2017-12-10 12:24
sky16807 发表于 2017-12-7 11:30
可是为啥没有飞机根据这一原理设计制作呢，这样做出来不就是直升机咯？

?spm=a2h0k.8191407.0.0&from=s1.8-1-1.2[/media]
有的，看视频，虽然不能垂直起来，但是起码可以在航母上不弹射不阻拦直接起降。

作者: sky16807    时间: 2017-12-11 10:19
天穹 发表于 2017-12-10 12:24
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有的，看视频，虽然不能垂直起来，但是起码可以在航母 ...

好像是哦，那我来研发一下纯直升的，这样是否能小功率飞起大重量哦？

作者: 天穹    时间: 2017-12-11 11:11
sky16807 发表于 2017-12-11 10:19
好像是哦，那我来研发一下纯直升的，这样是否能小功率飞起大重量哦？

垂直起来，还不如发动机对着地吹，毕竟气流拐弯会损失能量。这种增升方式需要有一定速度。比如机翼后缘向下弯90度，正常情况下气流根本不能附着，也没有太大升力，但是通过吹气，让大量的气流顺着发动机的气流也向下拐弯了，就通过这种“四两拨千斤”的效果，让气流沿着机翼拐弯了90度，产生巨大的升力。

作者: sky16807    时间: 2017-12-15 17:41
天穹 发表于 2017-12-11 11:11
垂直起来，还不如发动机对着地吹，毕竟气流拐弯会损失能量。这种增升方式需要有一定速度。比如机翼后缘向 ...

好像不是啊，直升机不就是对着地吹的吗，最终还是至少10kw才能飞起1个人。但是固定翼不一样啊，人力飞机，一个人200W的功率不到，就能飞起了一个人的重量
这就是差距啊，我希望根据固定翼的原理，能做出来直升机，希望1kw能飞起一个人，就很牛逼了



作者: 天穹    时间: 2017-12-16 08:35
sky16807 发表于 2017-12-15 17:41
好像不是啊，直升机不就是对着地吹的吗，最终还是至少10kw才能飞起1个人。但是固定翼不一样啊，人力飞机 ...

对于直升机，方法只有一种，就是加大旋翼直径。比如弄个直径20米的大旋翼就可以了。固定翼200w飞一个人，是因为展弦比大，翼载荷低，同理想要低功率垂直起飞，需要超大旋翼来降低桨盘载荷。
作者: 天穹    时间: 2017-12-16 08:39
sky16807 发表于 2017-12-5 15:13
像这样，一块平板，我假如用空压机，主动在它的上表面吹气，比如气流速度10m/s，下表面不吹气，这样是不是 ...

这个实验里，如果平板完全平行于地面，是没有升力的，只有稍微斜一些，把气流向下导，才能有升力。原因是喷气气流总压等于动压加静压，虽然它速度快，但是在让他喷气的过程中，人为的增加了动压，所以从喷气气流总压里减去人为增加动压，静压还是气压，甚至比1个大气压更大，平板甚至产生负升力。注意看我发的那个视频，里面飞机虽然上表面喷气，但是机翼后缘是下弯的




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