中国机长中的物理知识
1.航空物理学常识:飞行中起作用的力有哪些
飞行归因于作用在飞机上的几个力。
第一个是飞机的重量,即将飞机拉向地面的重力。第二个是引擎产生的推力,它通过空气推动飞机,飞机向前运动引起空气在机翼上方运动,反过来又产生可抵销重力的升力。
最后一个作用在飞机上的是阻力,它是与飞行相反方向产生的力。多个力可同时从不同方向作用于同一架飞机上,单个的力称作分力,多个力作用总的效果称为净力或合力。
推力 产生推力是飞机引擎工作的基本目的。这个力使飞机能够克服惯性(阻止物体改变运动状态趋势的性质)。
推力使飞机向前运动,然后使机翼产生升力。飞机的推力/重量比是飞机的普通度量标准,即飞机的最大推力与飞机的总重量之比。
推力/重量比大于1表示飞机可以克服重力。推力/重量比大于1:1表明飞机可以克服地球引力,而竖直向上飞行的F—15E双涡轮喷气引擎(PW—200型引擎)每个可产生23450磅的推力。
引擎产生的推力驱动飞机向前运动,使得空气在机翼上下表面运动,从而产生压力,将机翼向上推。推力也可改变飞机的速度。
上升 当机翼在空气中运动,并将空气上下一分为二时,飞机就会升起来。一半空气流过机翼上部,另一半空气从机翼下部通过。
流过机翼附近的空气在碰撞点被一分为二(见下图),并分别从机翼上下外表面流过。机翼上表面的弯曲度比较大,因此机翼上表面比下表面长(参见图),流过机翼上表面的空气的表面面积要比流过下表面的面积大。
从机翼上部流过的空气行程长,因此它的流动速度比从机翼下部流过的气流要快。机翼上表面上的较快的气流对机翼上部的压力要比下表面上的气流对机翼下表面的压力要小,这样就产生了压力差,即机翼上表面与下表面之间的压力不平衡,这个压力将机翼向上报,使得飞机上升。
攻角 机翼产生的升力大小随机翼碰撞空气的角度变化而变化,这个角称为攻角(AoA角),不要将攻角与空间方位角或机头与水平的倾角相混淆。F15战机的攻角以单位数度量,而空间方位角以度数度量。
攻角大小不是一成不变,而随具体情况变化而变化。有时攻角保持14个单位,可使飞机的巡航范围最大,在转弯时主要关注能量的节省,16—22个单位有是最佳的。
加速时最好选择8—10个单位攻角。如果攻角太大,座舱中音频声音会响起来,警告你失速即将发生。
观察平视显示器左侧指示航速正下方的符号和数字来检查攻角大小,它是以单位表示的飞机的攻角。“主平视显示器中的符号”。
阻力 阻力是阻止飞机沿飞行方向运动的力。任何一个物体在流体(空气也是一种流体)中运动都会要产生摩擦力。
在飞机向前运动,空气对机翼摩擦时,以及空气推向飞机表面引起压力积聚时,都会产生阻力。产生的阻力是升力向后的分力。
机翼产生的升力越大,阻力也就越大。在飞机的速度达到1马赫时,声波阻力也会产生。
机翼前部产生的压力比后部大,这样就产生了向后的阻力。寄生阻力包括风力和各种非升力引起的阻力。
不管碰到哪些阻力,飞机的综合飞行特性决定于升力系数和阻力系数叠加。不同的攻角产生不同的升力和阻力。
每一架飞机都有一个理想的攻角、推力和阻力组合,在不同航速下,产生的阻力种类也不同。航速 飞机在大气中飞行时,空气从飞机表面上流过,气流将产生压力。
在较高的高空上,空气比较稀薄,从飞机表面上流过的空气较少。通过测量气流的压力,F—15上的皮托管与计算机连机可计算航速。
由于大气的密度不同,计算出的在某一高度上以不变推力和攻角飞行的飞机的航速同另一架以相同椎力和攻角在不同高度上飞行的飞机航速有差别。因此,飞机有指示航速(根据当前空气密度和高度计算出的视航速)和实际航速(根据空气密度和高度变化修正的航速)。
例如,假设你在一架实际航速为350节在5000英尺高度上飞行的飞机中,第二架飞机以同样的实际航速在30000英尺高度上飞行。由于第二架飞机在更高的高度上(空气比较稀薄)飞行,两架飞机上的皮托管测出的指示航速不同。
上面那架飞机测出的指示航速比下面那架飞机要小。如果你和另一个飞行员都想同时到达某一个地方,你们二人需要一个与高度无关而能够比较的读数,这个修正过的读数就是实际航速。
通过实际航速的比较,你和另一个飞行员可计算出,一架飞机飞行是否比另一架快。尽管指示航速不同,如果实际航速相同,那么你们可以同时到达目的地。
攻角和航速 虽然推力是决定航速的动力,但攻角对航速影响也很大。如果你想在某一标高上飞行,重要的要记住,通过调节油门来改变攻角,使飞机飞行高度固定。
低速时(即起飞或降落时),攻角对航速影响最明显。通常先用飞行摇杆选择攻角,再调节油门,一直到飞起来(在游戏中,当前指示航速以指示航速节(KIAS)或以节为单位的指示航速显示在平视显示器中,以及飞行状态指示页面的多用途显示器中)。
高度 飞机升空后,飞机到达某一高度。象表示航速一样,高度也有几种表示方法。
指示高度(气压表测出的高度)和雷达高度是游戏中最重要的两种高度度量方法。在前上方控制器中,你可让雷达高度显示或不显示。
气压计高度给出了海拔高度(ASL)。雷达高度指示。
2.为什麽小鸟能撞坏飞行中的飞机
据统计,世界上由于鸟类引起的飞行事故几乎每年都有发生。这是因为鸟类一旦飞进飞机的喷气发动机内,就会造成故障甚至引起爆炸;另外,鸟类与飞机的碰撞也会造成飞机的严重损坏甚至失事。据专家测试,一只9两重的小鸟撞在时速为80公里的飞机上,会产生153公斤的冲击力,而一只7公斤的大鸟撞在时速为960公里的飞机上,它的冲击力将达144吨!世界上第一起造成人员死亡的鸟撞飞机事件发生在1912年,地点是美国北部。上世纪80年代以来,世界各国鸟击事件大幅度增加。美国民用飞机的鸟击损失每年高达2.6亿美元,年停飞时间超过68.5万小时。
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3.电摩、摩托车、汽车等机械中蕴含有哪些物理知识
(1)发动机原理,也就是功的原理,没有这个这些都不能运动的。
(2)惯性原理。启动和刹车。或者重车的刹车痕迹长等
(3)摩擦力原理。比较多的能感受到比如刹车。当然汽车前进也是因为地面的摩擦力。
(4)传动原理以及能量的转化。 如电能转化为光能。
(5)基础力学知识,比如速度,质量,弹性等等。
(6)材料学。可能涉及一部分化学,不过物理学也有,比如,碰撞测试不好,那么加装更合适的保险设施。这里也涉及到惯性等知识。设置包括设计算是综合。
(7)镜子原理。主要就是球面镜(倒车镜)原理。
其他的应该还有一些,不过一般来说差不多了。
4.神州六号飞船发射中涉及的初中物理知识有哪些
1)燃料燃烧后:液体变成气体,体积增大,压强增大,在(大气压)的作用下,燃料生成的气体,喷出来了。
2)喷出来的高温气体,与下面的水进行热量交换,使水的温度升高。液体变成气体(汽化现象)
3)喷出的气体,对下面有力的作用,根据(力和力的反作应力),它得到一个向上的推力,当退力打它的重力的时候
它就升天了。
4)升天的过程中它的重力势能增大,动能增大,所以机械能一直不停地增大。(机械能)
5)在大气层的时候,因为与大气的摩擦,产生了热能(摩擦生热 机械能转化为热能)
6)燃料的转化不可能是完全的,有机械损耗。
机械效率的问题也有。
7)燃料的化学能转换成了内能,再转换成了动能,最后变成了机械能。