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飞机发明原理

发布时间:2022-06-30 14:06:27

❶ 科学家从小鸟启示发明了飞机的原理

近代由于空气动力学以及机械学的发展,人们渐渐懂得了鸟类飞行的原理,是由于鸟类的翅膀形状,气流流过翅膀上表面的速度比流过下表面的速度快,导致下翼面受到的向上的气流压力大于上翼面受到的向下的气流压力,这个压力差就是升力,并由此制造了飞机。

空气的流速不同,造成的空气压强不同,也就是说,飞机在上下面的构造结构不同,上面的曲面造成空气的流速与下面不同,从而导致空气压强不同,上面压强小,所以飞机就被空气“托”了起来。

飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙,于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。

(1)飞机发明原理扩展阅读:

飞机飞行原理:

飞机的机翼横截面一般前端圆钝、后端尖锐,上表面拱起、下表面较平。当等质量空气同时通过机翼上表面和下表面时,会在机翼上下方形成不同流速。

空气通过机翼上表面时流速大,压强较小;通过下表面时流速较小,压强大,因而此时飞机会有一个向上的合力,即向上的升力,由于升力的存在,使得飞机可以离开地面,在空中飞行。飞机飞行速度越快、机翼面积越大,所产生的升力就越大。

参考资料来源:网络-飞机

❷ 飞机最早是那位科学家根据什么原理发明的

莱特兄弟吧.飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。当飞机滑行时,机翼在空气中移动,从相对运动来看,等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样,在同样的时间内,机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程(曲线长于直线),也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流动力学的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的升力。当飞机滑行到一定速度时,这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是,飞机就上了天。
说的再直观点:上表面数据一律假设为1,下表面一律假设为2。
则:机翼上表面长度为S1,下表面为S2,上表面和下表面在空气中移动的时间一定,设为T,T1=T2,由此可以得出:V1=S1/T1
V2=S2/T2
S1>S2
T1=T2,所以:V1>V2,根据帕奴利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比。”,因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上,这就产生了升力。

❸ 飞机是怎样发明的为什么飞机那么重,却可以飞起来呢。

莱特兄弟发明了飞机。
1896年,两兄弟听闻了德国航空先驱奥托·李林达尔(又译奥托·李林塔尔)在一次滑翔飞行中不幸遇难的消息。按说,这条消息对那些梦想飞行的人是一个打击,但熟悉机械装置的莱特兄弟却从中认定,人类进行动力飞行的基础实际上已足够成熟,李林达尔的问题在于他还没有来得及发现操纵飞机的诀窍。对李林达尔的失败进行了一番总结后,莱特兄弟满怀激情地投入了对动力飞行的钻研。
莱特兄弟不仅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飞行物——鸟类学习。他们常常仰面朝天躺在地上,一连几个小时仔细观察鹰在空中的飞行,研究和思索它们起飞、升降和盘旋的机理。当年他们提出的许多新颖想法,都在以后的航空工业中得到了应用。在吸取前人经验教训的基础上,莱特兄弟开始了飞行器的研制。在无法得到别人资助的情况下,他们用自行车生意赚来的钱进行飞机的研制。兄弟俩的配合是完美无缺的。哥哥威尔伯勤勤恳恳,扎扎实实,拥有工程师的细致和谨慎;弟弟奥维尔则富有艺术家的想象力,敢于不断创新。两颗智慧的大脑密切配合,相得益彰,正如威尔伯所说:“奥维尔和我一起生活,共同工作,而且简直是共同思维,就和一个人一样。两兄弟认为飞机能不能顺利飞行,关键就在于如何设计和控制它在飞行过程中各种受力间的平衡。维尔伯·莱特用一张水平放置的纸演示了这个问题:如果让它自由落下,在理想的平静空气当中,我们可以想象它一定是平稳落下,但理想条件是很罕见的,任何一点气流都会使得纸张翻转和飘荡。对于飞机来说,完全理想的空气条件下,要实现上天并不难,但是天空中总是存在风,这就使得实现飞机飞行的关键,在于如何调节飞机前后左右各个方向的受力平衡,特别是飞机的重心和升力受力点之间的关系。 早期由于担心机翼过大,会使得飞机难于操为151平方英尺,皮歇尔的为165平方英尺,查卢特的为143平方英尺。这就使得飞机所能够获得的升力并不充裕,相比之下,驾驶员的重量就占了升力的很大部分,那么在这种受力情况下,驾驶员自身的位置变化将严重地影响飞机的重心,而当时一般的设计思路就是顺势利用这点,由驾驶员改变身体位置来控制飞机的飞行姿态。然而正是这样一种思路严重制约了飞机操纵性能的提升,因此莱特兄弟决定改变这个技术思路。 他们首先仔细研究了前人的试验数据,再通过大量风筝、滑翔机以及风洞试验做验证,设计出了最佳的机翼剖面形状和角度,以便获得最大的升力;然后决定把一般大小的机翼增大一倍,达到308平方英尺。最重要的是,他们设计了通过直接控制机翼来操纵飞机飞行姿态的机构,同时,在飞机整体的升力增加后,飞机对于驾驶员自身位置的变化也不那么敏感了,这就使得飞机尽管机翼面积大大增加,但可操纵性能并没有比小机翼飞机降低! 兄弟俩认为要建造一架飞行机器,有三个主要的障碍:(1)如何制造升力机翼;(2)如何获得驱动飞机飞行的动力;(3)在飞机升空之后,如何平衡以及操纵飞机。前两个问题在某种程度上已经获得解决。
最初兄弟俩努力制造全尺寸的滑翔机,接连四个夏天,他们前往北卡罗来纳州旅行,目的地是个与世隔离的岬角。气象部门向他们建议,岬角风力大,是有利的练习场。之后不久,他们制作了第一架无人驾驶双翼滑翔机,把它象风筝一样放上了天。他们又在飞机的前面安装了升降舵,也就是一种摆动舵,可以用来操纵横轴。
1900年10月的一个傍晚,威尔伯·莱特趴在易碎的滑翔机骨架上,迎着海风飘了起来,他成功了。虽然这只是几秒钟的飞行,只有1米多高,但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林达尔。第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到基蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。
1900—1903年,他们制造了3架滑翔机并进行了1000多次滑翔飞行,还自制了200多个不同的机翼进行了上千次风洞实验,修正了李林达尔的一些错误的飞行数据,设计出了较大升力的机翼截面形状。在此期间,他们的滑翔机多次滑翔距离超过1000米。在当时看来,这可是不小的成就。经过不断钻研,不断改进,莱特兄弟不仅迅速掌握了当时的飞行器制造技术,而且在许多方面取得了重大突破。从1903年夏季开始,莱特兄弟着手制造这架著名的“飞行者一号”双翼机。动力飞行首先需要一台发动机,但当时市面上根本没有飞机的发动机出售,也没有一家公司愿意冒险制造航空发动机。但是兄弟俩并没有气馁,他们请了机械师查尔斯?泰勒(Charles?Taylor)来帮他们制造了一台大约12马力、重77.2千克的活塞式发动机。有了发动机,威尔伯和奥利弗只盼着多风的秋季能早日到来。10月中旬,“飞行者号”组装完毕,奥维尔对新飞行器非常满意,“这是我们迄今为止造得最好的一架飞机。‘她’非常听话。” 奥维尔的感情不难理解,“飞行者一号”的每一根“肋条”都是他们亲手制作而成。

❹ 飞机的发明原理

一,机翼的浮力:
01. 伯努力原理:流体中,流速加快时,压力会减弱,反之,亦然.因此,流体中的物
体会往流速快的地方移动.
02. 机翼切面原理:
A. 图1.中为一典型翼切面.上方距离较
长,下方距离短.空气流线被翼切面分
成两部分,两方气流於翼后方有相同速
率,故通过上侧的空气流速较快,空气
压力较小而形成一向上的升力.(欲观 图1.
察气流通过机翼的情况可於「烟洞」中试验.)
B. 通常气体具有某种程度的黏性,即通过一物体时,会沿著物体表面切向的力量作 用
在物体上,与物体最接近的空气流线速度为零,到后方的空气的速度回到原有的速
度.这之间速度由零到原有速度的气流称边界层流,边界层流在后方与机翼表面分
离,分离的点称分离点,气流在分离点形成扰流(乱流)( ~^^^~~).
C. 与空气接触的方式:
以风筝为例,若版面垂直风向,则风筝只能
一直前进(如图2-1),若与风向成一交角,便
会不断上升.此风向与机翼的交角称为攻角
(图2-2中的α角).图2-2中,A.为向上的力,
B.为前进的推力,C.为和风筝版面平行的摩
擦力(即阻力),A B的合力即为升力 (升力
和阻力为一对互相垂直的风力的分力).

飞机的飞行原理
3
在某一特定角度内,攻角越大,升力越大,升
力系数和攻角成线性关系(正比);超过此一特
定角度,升力急遽下降而阻力增加.此一特定
角度随物体形状不同而改变.此关系可由图
3.中窥见,我以不考虑其他变因假设, ______
表面版,______表升力(即A B的合力),______
表两互相垂直的升力分力之一(即A.力,由於 图3.
两分力互相垂直,即可以一三角形的部分
斜边和高表示.),得角度在45度以内攻
角越大,升力越大.而45度角即可视为
此情况的特定角度.但另一方面,飞机的
攻角越大,其分离点也越往前移动,而扰
流的压力相较於平顺气流(层流)的压力
大,故角度大於一定角度时会产生升力急
遽下降,阻力上升的情况.也有一种说法
是因空气和物体表面摩擦会有一阻力称
表面摩擦阻力,扰流时的表面摩擦阻力 图4.(摘自注2)
远比层流时大,故形成上述升力下降阻力上升的状况,此状况称为失速.我想以上机
翼失速原理多少和飞机下降的角度有关吧.图4中Cl 表升力系数,图中随攻角的增
加,升力系数亦随之增加(Cl=aα,a为升力线斜率),直到达到升力系数的最大值,升
力系数下降形成失速.
D. 以上机翼切面原理同时适用於旋翼机(例:直升机)的
旋翼和飞机的机翼上.
图5.→
二,引擎的动力:
01. 航空器分为两种,一种称轻航空器,是利用比空气轻的气体飞行;另一种为重航空器,是
靠速度(也就是相对空速)飞行.
A. 一般如果不考虑其他因素,初速度只会
造成飞行距离增加,不会使停留在空气
中的时间增加.如图6.
B. 像纸飞机有翼,即有浮力,再加上相对
空气的速度(伯努力原理),使得纸飞机
能在空中停留,但相对於升力产生的阻
力使得纸飞机的速度减慢,而终至升力 图6.(模拟单位时间闪光摄影图)
飞机的飞行原理
4
不足克服重力而下降,甚至坠落.
C. 因此,莱特兄弟在飞机上装上引擎,提供飞机一个持续的速度以克服阻力,使人类能顺
利完成飞行的梦想.
02. 引擎的原理:
A. 涡轮喷射引擎
图7.(翻绘自「飞机.火箭」第91页 喷射引擎的结构)
涡轮喷射引擎的核心可分为:压缩段,燃烧室,涡轮.压缩段由许多页片所组成可将空气
压缩后送入后方,燃烧室有管子送入燃料与空气混合燃烧,涡轮机同样由许多页片组成.
空气从压缩段吹入,压缩机将气体增温增压,送入后方燃烧室与燃料混合燃烧,高温高压
的气体猛然向后方喷出,而形成一股压力,产生向前的推力.同时高温高压的气体吹向涡
轮机的页片,涡轮机的转动带动前压缩机的转动.
使用喷射引擎的好处是可以达到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在军用机上.
B. 涡轮风扇引擎
图8.(翻绘自「新知识212飞行世纪」第27页涡轮风扇引擎示意图)
涡轮喷射引擎虽然速度快,但对於低速的民航机,就显得太耗油了.因此有人在涡轮喷射
引擎的前方加上风扇,和涡轮机相连,以涡轮机带动风扇转动.风扇转动的同时,也把大飞机的飞行原理
5
量的空气送入后方.这种引擎的动力主要是靠前方扇叶所产生的气流,至於原理,我想应
该是风扇转动大量吸入空气而增加推力,另一方面大量吸入空气也使前方空气阻力减少而
前进.或许有点类似螺旋桨的原理,特殊形状的页面使前方空气速较后方快,以致前方压
力小而前进.这种引擎的好处是较不耗油,但相对的速度较慢,此外它可以在速度较慢的
情况下产生较大的推力.
参●结论:
自古以来,人类便不断的尝试飞上青天,梦想有朝一日能翱翔天际.从早期的飞船和热气
球,到现今的超音速飞机,甚至太空梭,人类飞行已经不再只是梦想,而星际旅游也即将
到来.而正如古代预言家所言,今日的交通可说是「蜻蜓满天飞,乌龟满地爬」,缩短了
地域的距离,达到「天涯若比邻」的境界.然而十五世纪达文西先生一直梦想的个人飞行
器,藉由近代直升机的发明而逐步实现.但是,我们仍无法像小鸟一般自由自在的飞翔.
这也正是我和朋友一直想去做的,也许那天,飞行也能成为一种休闲活动.虽然达文西先
生的翅膀没有成功,但他精美的设计稿却触发许多科学家的想像,相信很快的,它将不再
只是梦想,我期待著那天的到来.
说实在的,找这些资料不算困难.但刚开始找到,怎麼看都看不懂,只好请求於人.好不
容易弄懂了,想通了,却发现资料仅限於此,找不到更深入的资料了.毕竟有些观念只有
专业书籍上才找得到.以后,我会往旋翼机方面去努力,希望有一天能实现个人飞行器的
梦想.

❺ 飞机是根据什么发明的

发明飞机的时候其实是借鉴于动物,比如说蜻蜓还有鸟,他们身体的流线型都可以减少阻力,所以飞机的形状也就像一只大鸟

❻ 飞机是通过什么原理起飞的

飞机是通过发动机提供拉力、固定的机翼产生升力飞行的。飞机是20世纪最伟大的发明之一,由莱特兄弟发明,是现在比较常见的一种速度很快的交通工具。

一、飞机的升力

飞机的机翼上表面是拱起的,下表面是平坦的。当相同的空气通过机翼上表面和下表面的时候,会在机翼的上下方形成不同的流速。空气通过机翼上表面时,流速大,所以压强较小。通过下表面时流速小,所以压强比较大。此时飞机会形成一个总体向上的合力,这就是飞机的升力。因为升力的存在,飞机才可以离开地面,在空中飞行。

亲爱的读者朋友们,关于飞机的飞行原理,你们现在都明白了吗?如果还有什么不明白的,欢迎在下方留言,我们一起讨论。

❼ 飞机是怎么发明出来的

一、飞机发明者争议:

飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明。

关于世界上最早的飞机到底是由谁发明各国尚存在争议,但较为普遍的观点是由美国人莱特兄弟发明。

美国人认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日上午10点35分在美国试飞成功。

法国人认为世界最早的飞机是由法国人克雷芒·阿德尔(Clément Ader)发明,于1890年10月9日在法国试飞成功,部分人认为他发明了历史上第一架飞机。

巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)发明了飞机,1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的“14 bis”飞机成功地飞至60米高空是世界上第一次成功的动力飞行,之前的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。

据未经证实的报道,德国飞机制造业先驱古斯塔夫-韦斯科普夫于1901年成功试飞“秃鹫”飞行器,可以离开地面飞行2.5公里,古斯塔夫将比莱特兄弟研制飞机的时间早两年。

二、飞机的诞生:

二十世纪最重大的发明之一,是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上天空,但它确实可以称为飞机的鼻祖。

20世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献,就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能,而莱特兄弟确不相信这种结论,从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞,终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年,他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展史上取得的巨大进步。

三、莱特兄弟与飞行者一号:

从1899年开始,莱特兄弟先后研制了三架滑翔机。头两架滑翔机满意地解决了飞机的稳定和操纵问题。但由于完全使用了过去留下的机翼升力和阻力数据,因此这两架滑翔机的飞行性能不高。于是他们决定自己进行实验,以获得尽可能准确的数据,用以指导飞机设计。这些实验是利用自行车轮加装实验件旋转进行的。尔后他们又自制了风洞进行精确实验。1901年9月~1902年8月间,他们共进行了几千次试验,开展了大量有关机翼升力、阻力、翼型的试验研究。

莱特兄弟认为,困扰航空先驱们的飞行难题有三点:机翼、发动机,以及如何控制飞机。而且如何解决控制飞机的问题尤为困难和重要。他们通过观察,认为鸟类是通过改变翅膀后端羽毛角度来控制飞行方向变化的,但如何能达到上述效果两兄弟却全然不得要领。直至威尔伯在自行车店里玩包装纸盒时突发奇想的想出了“翘曲机翼”技术。


1904年1月~5月,莱特兄弟制造了新的飞机,性能有了很大提高。1905年又制造了“飞行者三号”。它在试验中留空时间多次超过20分钟,距离超过30千米。10月5日的试飞取得的最好成绩是:飞行时间38分钟飞行距离38.6千米。“飞行者三号”共飞行了50次,全面考察了飞机具有重复起降能力、倾斜飞行能力、转弯和完全圆周飞行能力、8字飞行能力。能进行这些难度较大的机动飞行和有效操纵表明,这架飞机已具备实用性,因此被看作是第一架实用飞机。

四、影响:

自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。由于发明了飞机,人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时,葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发,足足用了3年时间,才穿越大西洋、太平洋,环绕地球一周,回到西班牙。

19世纪末,一个法国人乘火车环球旅行一周,也花费了43天的时间。飞机发明以后,人们在1949年又进行了一次环球旅行。一架B—50型轰炸机,经过4次漂亮的空中加油,仅仅用了94个小时,便绕地球一周,飞行37700公里。强中更有强中手。超音速飞机问世以后,人们飞得更高更快。1979年,英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟,就飞行36900公里,环绕地球一周。在不到一天的时间里,就可以飞到地球的各个角落,这对于生活在20世纪以前的人类来说,可以说得上是一个奇迹。

错综复杂的空中航线把世界各国连接起来,为人们提供了既方便又迅速的客运。早在本世纪20年代,航空运输就开设了定期航班,运送旅客和邮件。如今,空中航线更是四通八达,人们随时都会看见银色的飞机,如同一只大鸟,在蔚蓝的天空中一掠而过。对于现代人来说,早晨还在北京,下午已毫无倦意地出现在千里之外的另一座城市,这已经是十分平常的事了。一只只银燕把不同地区的不同种族,不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断地交流,人们播种友谊,传达信息,达到相互沟通,相互理解和相互促进,共同推进人类的文明。

飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展,许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道,大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品,也可以乘坐飞机而跨越五湖四海,给世界各地的人们共赏共享。当年连贵妃娘娘都不易品尝的岭南荔枝,如今也出现在寻常百姓的家中了。

在人类向地球深处进军时,飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机或者一种称为肖兰系统的电子设备的飞机,可以迅速而准确地对广大地区,包括险峻而难以到达的地方进行测绘。把空中拍摄的照片一张张拼接起来,就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。就连冰天雪地、人迹罕至,一度只是探险人员涉足的北极和南极,乘坐飞机也可以毫不困难地到达。

当然,飞机在现代战争中的作用更为惊人。不仅可以用于侦察、轰炸,而且在预警、反潜、扫雷等方面也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中,飞机的巨大威力有目共睹。当然,飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾难,对人类文明产生了毁灭性破坏。但是和平利用飞机,才是人类发明飞机的初衷。



❽ 请问飞机是根据什么原理设计的和鸟类有关系吗

很多人在看到飞机在天空中飞行的时候都会很惊讶,它的体积那么大,并且都是由一些金属制成的,居然能够在天空中飞行,实在是太不可思议了。那你知道飞机是根据什么原理设计的吗?和鸟类有关系吗?

三、总结

总的来说飞机飞行的原理和鸟类飞行的原理不一样,但是科学家确实从鸟类身上学习到了很多东西,才能够设计出现在的飞机。其实这样的事情是经常发生的,很多现代的科学产品都是从大自然中获得的设计灵感。

❾ 人类通过什么原理发明了飞机

人类通过什么原理发明了飞机
飞机运用的不仅是仿生学,而是由鸟类飞行研究中衍生出来的空气动力学。 鸟用翅膀扇动产生涡流气压,气压向下是自身被抬起,气压向后下方,获得向前的动力!

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