机翼的上升速度可以超过风速么？

wang158158 · 发表于 2010-5-4 14:13

最近我在网上看到一个资料：由法国著名的船长塔巴利设计的Hydroptere号帆船。　　在2000年8月的几次试航中，它的速度达到了35节（略低于70公里时速），而风速只有15节略高于地中海微风的速度。

由这个资料，我想到了飞机的机翼，如果把机翼（只有机翼部分，其他部分没有）放在风洞中，假设机翼的重量很轻，升阻比是15（一般的小飞机和这个差不多）！风洞开始吹气，如果风速超过机翼的起飞速度，机翼的上升速度会超过风速么？（假设机翼被绳子栓着，不会被吹跑）

wang158158 · 发表于 2010-5-4 14:50

如果楼上说的对的话，那么
假设机翼1米宽，这一米宽的机翼与气流的相对速度达到或超过起飞速度时可以产生几十千克的升力，而每秒上升的速度可以达到几十米，甚至上百米（假设风洞的功率够大）！
天啊，那这个机翼上升时所产生的功率要好几十马力啊！

happyskybaby · 发表于 2010-5-4 15:33

没明白，楼主说的什么意思？机翼产生升力是因为有相对气流的存在，机翼或者飞机上升的速率一般用上升率来衡量。麻烦楼主重新说一下，我们来研究研究

jason1981 · 发表于 2010-5-4 15:57

假设机翼在与风平行方向上不产生位移，在与风垂直方向上速度完全可以大于风速，这和那个帆船是一个道理的。

jason1981 · 发表于 2010-5-4 16:04

也就是说，只要升力大于重力，无论大多少。机翼就总是向上做加速运动。

wang158158 · 发表于 2010-5-5 15:36

它的速度达到了35节（略低于70公里时速），而风速只有15节略高于地中海微风的速度。

也就是说，只要15节的风速，帆船的速度就可以达到35节！

帆和机翼的原理是一样的，当风速达到一定时，机翼的上升速度会超过风速么？
比如：风速是20米/秒，那么机翼能否以超过20米/秒的速度上升么？（假设机翼被绳子栓着，不会被吹跑）

wang158158 · 发表于 2010-5-5 15:51

回5楼，，那这个机翼上升时所产生的功率要能达到几十马力？

jason1981 · 发表于 2010-5-6 12:33

假设理想环境下。风的运动方向是水平的，机翼的运动方向是竖直向上的，两者运动方向垂直（此时效率最高，以此状态为例）。也就是说风相对于机翼的运动速度是保持不变的，风对机翼所形成的升力也就是恒定的（前提风速大小要满足升力大于机翼重力）。机翼所受合力不为0，始终都有一个向上的力，无论此力大小，机翼都会有个向上的加速度，总有一刻，竖直上升的机翼速度会超过水平运动风的速度。
至于功率问题，那个跟机翼所受合力大小，运动距离和所用时间有关。要根据具体情况计算。

happyskybaby · 发表于 2010-5-7 09:41

就拿固定翼来讲吧，首先一定的翼型升力系数一定。翼表面气流有相对速度才产生升力，如楼主所说，理想的时候风与机翼的相对速度够了，也产生了升力，这个力就是所谓向上的加速度。但楼主要注意受力平衡，飞机不可能静止不动，只管被风吹。要做到受力平衡就要有向前的拉力（有动力部分完成），这样就需要一定的功率，起码得在逆风的情况螺旋桨（或其他产生拉力的装置）与风作用到飞机上的横向合力相等，这样就完成了假设。这样看来有没有风，飞机一样可以达到预期效果，只是在有风的情况下飞机保持大圆坐标不动，做上升运动而已~
回到主题，既然帆船能达到，空气动力学也就是达到了，不过由于使用环境的不同有各自的用法，即使达到了楼主不妨说说想怎么做？做什么？

郭启军 · 发表于 2010-5-7 10:39

现代帆船不是被风吹着走的，去了解一下帆船知识。另外飞机的爬升速度的问题，可以说与风，翼型，（动力都忽略）角度，飞机的质量（重量），飞机的布局都相关，告诉你肯定超过风速。

wang158158 · 发表于 2010-5-8 14:51

回楼上，一般的小飞机，达到起飞速度时，每平方米的机翼可以产生几十千克的升力，按你所说，上升速度超过风速，那每平方米机翼上升时所产生的功率相当于好几十马力的发动机啊！·

happyskybaby · 发表于 2010-5-8 15:05

楼主你就说你想干啥吧

wang158158 · 发表于 2010-5-8 15:32

我想做个永动机！

传奇先生 · 发表于 2010-5-9 11:45

:em26:

wang158158 · 发表于 2010-5-9 13:40

我是想问，当风速超过起飞速度时，每平方米机翼上升时所产生的功率？

例如：CH701飞机的重量是500千克，翼长8米，起飞速度是46.3公里/时

也就是说当气流与机翼的相对速度超过12。7米/秒的时候，每米这样的翼型（注意，不是平方米）会产生62.5千克的翼载荷，而它的上升速度会超过12。7米/秒！（假设只有机翼，没有机身和其他部分）
按按75公斤1秒提升1米为1马力的公式算,一秒种让62。5千克的物体上升大约13米，相当于10.8马力！
这样算正确么？

郭启军 · 发表于 2010-5-9 15:01

你老是想把翼载荷去约算成功率，没这个说法。只有主动的做功才叫功率，电机，发动机等主动做功的才叫功率。翼载荷就是飞机重量与翼面积的问题，不要把功率拉进去。你别吓我，你不想造一架CH701吧？？？

wang158158 · 发表于 2010-5-9 19:23

郭大哥，我是想做个模型！

被动的做功不叫功率么？
我不明白，从CH701给出的数据来看，当气流与机翼的相对速度超过12。7米/秒的时候，每米这样的翼型（注意，不是平方米）上下表面的压力差确实可以达到62.5千克！
换句话说，要把1米宽的机翼（CH701）以每秒13米的速度提升，需要大约10。8马力的发动机！

如果我的说法是错的，那么对于机翼上升这个问题，正确的描述是什么啊？

Glider · 发表于 2010-5-14 13:29

风力发电机与此类似
气流经过叶片产生升力推动发电机转动
此时叶片上一点的线速度可以看做楼主所说的上升速度
而要使这个速度大于风速就太简单了，延长叶片半径即可使尖端速度非常大

wang158158 · 发表于 2010-5-14 13:45

回楼上，这样一来，功率不就被放大了么？

wang158158 · 发表于 2010-5-14 19:43

郭大哥，翼载荷是可以算进功率里的，我正在做实验，过一段时间传上来，只要我在16楼里给出的数据是真实的，那么功率确实可以放大！

机翼的上升速度可以超过风速么？

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