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请教直升飞机的尾翼有何作用【截止2008.12.31】
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请教大家一个问题:飞机的尾翼有何作用? 另外,请教大家尾翼一般来讲有几个,我看了一些图片,好象都是一个竖直方向的. 谢谢大家！ [ Last edited by johhan on 2008-11-12 at 17:03 ] |
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flydou
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fujone
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johhan(金币+2):谢谢 2-1 20:06
johhan(金币+2):谢谢 2-1 20:06
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这个比较详细，有空慢慢看： 伯努利发现的"伯努利原理"。如果知道了这个原理就能知道直升机升天的原理了。所谓"伯努利原理"就是类似空气或水的流体流速快，流体产生的压力就会变弱。所以水流动时如果一边的水势强，另一边弱那么水势弱的一边压力就大，水势强的一边压力就小。如果在它们之间放入树叶，树叶就会顺着水势强的一边。因为水势弱的一边压力大，水势强的一边就把树叶推向弱的一边。 半圆模样的木板经过大气时同样如此。把半圆圆的一面朝上放置以后，如果把半圆向前移动就把空气分成了上下两股气流。向上的空气就会沿着半圆圆的一边流动，向下的空气就会沿直线流动。因为半圆的长度更长，向上的空气流动更快。下面流动较慢的空气就被流动快的空气－压力较弱的－上方推动做半圆运动。这种力被称为"举力"。飞机能飞上天也是有了这种力的缘故。因为飞机的机翼上部旋转出的是流线型，所以就能很容易的上升。 直升机上升的原理稍微复杂一些。因为它虽然利用了举力但是和流线型的机翼产生的举力是不同的。直升机的旋转机翼上部和下部是一样的。那么是如何产生举力的呢？直升机改变旋转机翼的角度就产生了举力。 这可以坐在车上体会到。汽车行驶时把旁边的车窗放下后把手略微伸出窗外。如果把水平伸开的手稍微向前倾斜就能感到手在上升。在水平面上倾斜后接受风的上下面积不同就产生了举力。利用这个原理直升机把中央螺旋桨的机翼角度倾斜后使之旋转就产生了举力。 想要改变直升机方向时只要改变机翼面的角度就行了。这可以从陀螺上得到验证。轻轻拨动沿反时针方向急速旋转的陀螺的右边就会发现陀螺会向前旋转。陀螺旋转时同时进行两边的旋转运动。一种是自己沿着轴旋转的运动，另一种是沿着轴周围旋转的运动。一般旋转式这两个运动会保持均衡，如果拨动旋转的陀螺的一边，破坏了这种平衡，那么为了保持平衡陀螺就会反射似地向前旋转。物理学家们把这种作用称为"旋进性(Gyroscopic Precession)"（陀螺进动）。直升机向前飞行就是依据这个原理。 但是有一个问题。中央螺旋桨旋转的话直升机机体就会向相反方向旋转。这就是著名的牛顿"作用与反作用法则"。"如果加强某一种力就会产生大小相同方向相反的另一种力"。为了解决这个问题许多的科学家对此进行了研究。起初科学家们设计在中央螺旋桨上面再设置一个反方向旋转的机翼，用来抵消中央机翼旋转机体的力（物理学家们把使其这样旋转的力称为"转矩(Torque)"）。这种设计被叫做"同轴反转式"。 伊科·思卡斯基把在后部安装了垂直尾翼后解决了这个问题。垂直的尾翼起到了抵消中央螺旋桨产生的旋转力的作用。如果看过罗伯特·德尼罗和查尔斯格罗丁主演的影片《午夜狂奔(Midnight Run)》就会知道尾翼在使直升机不受中央螺旋桨作用发生旋转，保持平衡起到了多么大的作用。在格罗丁受到追击的场面中驾驶直升机的坏蛋向着落入江中的格罗丁开枪了。正在这时罗伯特·德尼罗从悬崖绝壁用枪打掉了直升机的尾翼。直升机突然失去重心，机体急剧旋转，最终坠毁了。 但是并不是一定要有尾翼。最近出现了没有尾翼的直升机。无尾翼的直升机叫做"无尾NOTAR（No Tail Rotor）直升机"。无尾直升机能在影片《生死时速》中看到。如果看了电影的话就会看见装备了炸弹发疯似地在公共汽车上空盘旋的一架直升机追逐的场面。那架直升机就是没有尾翼的直升机，既无尾直升机。 以制造军用武器公司闻名的麦克道奈尔·道格拉斯 公司制造的这架直升机利用了"柯恩达效应(Coanda Effect)"。所谓柯恩达效应是指如果把旋转的物体放入流动的流体中流体也随着旋转流动的现象。看起来理所当然的这个原理在无尾直升机上起到了重要的作用。如果中央机翼旋转，被机翼推向下的气流就会变强。这样的气流会妨碍直升机的升空。所以取代尾翼在后部安装了空气吸入器后，加速向下的气流把其导入输油管旁边的凹槽。那么根据柯恩达效应气流就会沿着输油管呈圆形旋转排出。这类似于飞机的尾翼。只是使其垂直而不是水平，利用这种原理的空气吸入器就取代了尾翼的作用。 因为直升机是利用螺旋桨旋转调节周围的空气飞行的，所以不光是机翼旋转产生的风还有相对风，换句话说直升机机体前进时也受到前方吹来的风的巨大影响。因为相对风的原因，螺旋桨的旋转速度和直升机的前进速度被限制在最大速度内，所以制造出超音速的直升机相当困难。 |
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