| 飛機(jī)（Fixed-wing Aircraft）指具有機(jī)翼、一具或多具發(fā)動(dòng)機(jī)的靠自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)前進(jìn)，能在太空或者大氣中自身的密度大于空氣的航空器。如果飛行器的密度小于空氣，那它就是氣球或飛艇。如果沒有動(dòng)力裝置，只能在空中滑翔，則被稱為滑翔機(jī)。飛行器的機(jī)翼如果不固定，靠機(jī)翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，就是直升機(jī)或旋翼機(jī) 。
飛行原理：在真實(shí)且可產(chǎn)生升力的機(jī)翼中，氣流總是在后緣處交匯，否則在機(jī)翼后緣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣流速度為無窮大的點(diǎn)。這一條件被稱為庫塔條件，只有滿足該條件，機(jī)翼才可能產(chǎn)生升力。 在理想氣體中或機(jī)翼剛開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，這一條件并不滿足，粘性邊界層沒有形成。 通常翼型（機(jī)翼橫截面）都是上方距離比下方長(zhǎng)，剛開始在沒有環(huán)流的情況下上下表面氣流流速相同，導(dǎo)致下方氣流到達(dá)后緣點(diǎn)時(shí)上方氣流還沒到后緣，后駐點(diǎn)位于翼型上方某點(diǎn)，下方氣流就必定要繞過尖后緣與上方氣流匯合。由于流體粘性（即康達(dá)效應(yīng)），下方氣流繞過后緣時(shí)會(huì)形成一個(gè)低壓旋渦，導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即，這個(gè)旋渦就會(huì)被來流沖跑，這個(gè)渦就叫做起動(dòng)渦。根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律，對(duì)于理想不可壓縮流體在有勢(shì)力的作用下翼型周圍也會(huì)存在一個(gè)與起動(dòng)渦強(qiáng)度相等方向相反的渦，叫做環(huán)流，或是繞翼環(huán)量。 環(huán)流是從翼型上表面前緣流向下表面前緣的，所以環(huán)流加上來流就導(dǎo)致后駐點(diǎn)最終后移到機(jī)翼后緣，從而滿足庫塔條件。 由滿足庫塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機(jī)翼上表面氣流向后加速，由伯努利定理可推導(dǎo)出壓力差并計(jì)算出升力，這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計(jì)算： L（升力）=ρVΓ（氣體密度×流速×環(huán)量值） 這一方程同樣可以計(jì)算馬格努斯效應(yīng)的氣動(dòng)力。 根據(jù)伯努利定理——“流體速度越快，其靜壓值越小（靜壓就是流體流動(dòng)時(shí)垂直于流體運(yùn)動(dòng)方向所產(chǎn)生的壓力）。”因此上表面的空氣施加給機(jī)翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，這就產(chǎn)生了升力。 升力的原理就是因?yàn)槔@翼環(huán)量（附著渦）的存在導(dǎo)致機(jī)翼上下表面流速不同壓力不同。 |
