飞行原理
飞行原理 :
    要在空中飞行,需要考虑的不外乎空力的问题,要制造具有优越的空力的飞机就必须考虑到 重量升力阻力推力 四个基本要素。
  谈重量除去机体重量、燃料乘坐的人之外还包括货  物的撘载量。
  升力就是飞机胜过重量的力量。
  阻力就是种种气流交织在一起把飞机引向后方的力量。
  推力就是胜过抗力在空气中使飞机前进的力量。
  鸟类和飞机的升力,主要是借着气流流过机翼表面的气流所造成的。航空界以前有句俗语说 : 只要有强力的引擎即使是门板也一定能飞。这句话虽然是夸张了点,但并非不切实际,因为只要给予螺旋桨强大的马力,任何笨拙的机翼也能强拉飞起来。但是要在空中飞的更有效率分法是调整机体的形状。换句话说,要最大限度的发挥升力,最小限度的抑制阻力
飞机在前进的时候,机翼上面的气流比机翼下面低,也就是说,飞行中的飞机就是在空气中气流插进去的异物,促使气流把飞机往上推挤。 升力大小因为种种的因素而被决定。其中之一就是机翼的面积,被气流吹打的面积越大,产生的升力越大。第二个要素是速度,流经过机翼的的空气越快,上下的压力差也就越大。第三个要素是冲角,也就是说,对气流的机翼的倾斜度在某一定界线内,使得机翼上面的气流通路较长,速度便增加,与机翼下的流速差增加,升力也就变大,因此冲角越大升力也越大。
    随着升力的作用与飞机的前进便产生了所谓的阻力,阻力主要有三种,那就是波音飞行汽车试飞摩擦力形状阻力诱导阻力,前两种是因为飞机通过空气发生的,可以借着航空科学的进步和机体流线形调整而减小,我们可以想象一个方盒子跟一个圆球在空气中前进的阻力差别。诱导阻力则是机翼所产生的升力的副产物,可以说这是发生升力必然引起的代价。因为升力是由于气压差所产生,但是同时也发生吹下或伴流之类的情势。这主要是在翼的尖端引起的,随着飞机的前进,机翼尖端便会产生螺旋状的气尾,将飞机拉向后,这就是所谓的诱导阻力。
    一个机翼不可能无限长,一定有端点,我们现在知道翼端是很多问题的根源,翼前缘有点后掠的飞机,因几何形状的关系,翼前缘的气流不但往后走而且往外流,使翼端气流更复杂。
于是有各式各样的方法来减少诱导阻力,常见的有 :
1:把翼端整成圆弧状,尽点人事。
2:把下翼面往上整形,希望涡流尽量离开翼端。
    3:把翼端装上油箱或电子战装备,顺便隔离气流,不让它往上翻。
    4:小翼是目前最流行的作法,大部分小翼是往上伸,但也有些是往下伸的,实机的小翼很明显,飞行时看的非常清楚,波音747-400的小翼相信很多搭乘过的人都注意到,小翼的作用除了隔离翼端上下的空气外减少诱导阻力外,因安装的角度关系还多少可提供一些向前的分力节省一点马力。
    除了这三种阻力之外,其实还有另外一种阻力,不过这是在飞机以超音速飞行时才会产生。
    一架飞机能够飞上天空以后,飞机的飞行时间是我们接着需要考虑的重要要素,而展弦比是飞机长时间飞行的重要要素,因为如果一架滑翔机有非常高的展弦比,即使没有乘上升气流,他仍就可以滑行很久。
所谓的展弦比,就是翼长与翼弦的比例,通常展弦比越大机翼就显的越细长。藉由机翼的展弦比就可以知道飞机撘载一定燃料时,可以飞行多远。
    飞机最重要的部分当然是机翼了,飞机能飞在空中全靠机翼的浮力,机翼的剖面称之为翼
型,为了适应各种不同的需要,航空前辈们发展了各种不同的翼型,从适用超音速飞机到手掷滑翔机的翼型都有,翼型的各部名称如,100年来有相当多的单位及个人做有系统的研究。不过为翼型实在太多种类了,飞机界称呼翼型一般常分成以下几类
1、全对称翼:上下弧线均凸且对称。
2、半对称翼:上下弧线均凸但不对称。
3、克拉克Y翼:下弧线为一直线,其实应叫平凸翼,有很多其它平凸翼型,只是克拉克Y翼最有名,故把这类翼型都叫克拉克Y翼,但要注意克拉克Y翼也有好几种。
4、S型翼:中弧线是一个平躺的S型,这类翼型因攻角改变时,压力中心较不变动,常用于无尾翼机。
5、内凹翼:下弧线在翼弦在线,升力系数大,常见于早期飞机及牵引滑翔机,所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。
6、其它特种翼型。
    以上的分类只是一个粗糙的分类,在观察一个翼型的时候,最重要的是出它的中弧线,然后再看它中弧线两旁厚度分布的情形,中弧线弯曲的方式、程度大至决定了翼型的特性,弧线越弯升力系数就越大,但一般来说光用眼睛看非常不可靠,克拉克Y翼的中弧线就比很多内凹翼还弯。