飞机外观最凸显的部分就是机翼,经常坐飞机的朋友一定会注意到飞机的机翼上有很多特别的设计,虽然每次都能看到,但是不一定了解这些部分的作用和名称。这篇文章就是要给大家解答疑问,在下次乘坐飞机的时候,可以对看到的部件有一定的认知。(注:以下仅对民航客机机翼结构作用和设计原理进行简单科普)
为什么机翼不是薄薄的一片?
我们都玩过纸飞机,纸飞机就是薄薄的一片机翼,那么为什么民航客机的机翼不是薄薄的一片呢?首先,纸飞机的机翼不能够产生升力,只是保证纸飞机自身向前滑翔而已,跟滑翔伞是一样的。其次,飞机的机翼需要为飞机提供升力、控制水平翻转、储油和悬挂发动机等复杂功能。战斗机的机翼非常薄,但也不是薄薄的一片,只是相对客机来说很薄,这是因为战斗机飞行的速度会几倍于音速,所以所涵盖的设计原理与民航客机不太一样,这里我们不讨论了。民航客机的飞行速度是亚音速,也就是接近于音速,因此我们可以看到飞机的机翼都是我们见到的这种形状:
我们日常常见的民航客机,包括一些常见的商务型客机的飞机机翼几乎都是这两种形状设计。飞机的机翼为什么要设计成这种形状和厚度呢?主要目的就是为了让机翼在空中飞行的时候,将气流切割成上下两个部分,并且让两个部分产生差异。接着我们用一张图来给大家简单的演示一下机翼是如何产生升力的:
升力原理图
这个原理主要利用的就是压力差,并不是原力或者龟派气功。机翼上下表面形状是不对称的,空气沿机翼上表面运动的距离更长,自然流速更快,根据伯努利定理,速度越快,气压越小,上下表面的压力差就提供了升力。在低速的时候,飞机的升力原理源自伯努利定律,但是随着速度(马赫数)的增加,这个定律就不再适合了,因此战斗机的机翼设计不是这个样子。
此外,不设计成薄薄的一片还有一个重要的原因就是坚固性。因为飞机的机翼,尤其是民航客机和运输机,要承受非常大的飞行重量,机翼的结构就会很复杂。薄薄的一片在安全性上也不可能通过。
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