我不笨 我有話要說

一、 機翼的剖面如下圖：向上的氣流較快，依據"白努利定律"流速快的流體壓力較小，所以翼面會受向的升力 。



二、 機翼掠角問題：下圖甲飛機有比較大的升力，乙飛機有較靈活的操控性，但因升力較少相對也較危險，三角翼的飛機也類似，客貨機屬甲飛機形式，戰鬥機屬乙形式。







三、 水平舵和主翼要在不同的水平高度，避免氣流互相干擾。



四、 方向舵和水平舵可以"V"字形舵替代，或其他變形。







五、 襟翼在降落時下拉以降低速度



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六、 翼尖上揚一上功角;有助飛行穩定.









http://www.tyjh.kh.edu.tw/elelim/12/12-1.htm







http://www.phy.nknu.edu.tw/~adept/street/88fly/3-1.htm





飛機起飛和降落的原理



主要是靠機翼對空氣取得昇力,飛機的機翼斷面形狀有很多種,依造每種形狀適用於不同功用的飛機,飛機的機翼從斷面來看，通常機翼上半部曲面及下半部曲面不一樣，通常為上半部曲面弧長較長,空氣流經飛機機翼截面,因空氣流過機翼表面時被一分為二,經過機翼上面的空氣流速較快，因此壓力會變的比較低(柏努力定律)，，而經過機翼下面的空氣流速較慢,壓力就會比較高(柏努力定律)，壓力高的地方會往壓力低的部分移動，這就是昇力的由來。但是至於昇力大小由昇力公式Y =(1/2)ρV2SCy[註V2是V的平方]

ρ為空氣密度、V為飛機與氣流的相對速度、S為翼面積、Cy 為升力係數

由公式可知影響昇力大小的有1.機翼的面積2.機翼形狀的昇力係數3.空氣相對於機翼的流速4.當時的空氣密度,其中已空氣相對於機翼的流速影響最大,它直接影響到飛機起飛時的昇力取得,也就是說為什麼飛機起飛前總是要高速滑行的原因,且是逆風滑行,如此才能取得更高的相對速度,好取得更高的昇力,還有一般飛機會有襟翼,可以增加機翼面積,飛機在起飛或降落的時候,伸出襟翼(有興趣可以在搭飛機時往機翼看,起飛降落時飛機機翼前緣及後緣會伸展開來),亦是增加昇力方法,除此之外,飛機的昇力，還和攻角有關。攻角就是機翼前進方向與氣流的夾角，因為角度變化，氣流會在上翼面後端產生低壓區(與空氣分離有關)，造成更大的壓力差，所以升力變大。但達到臨界攻角(約12~14 度,依造機翼斷面形狀不同)後，低壓區轉為亂流，造成失速。以上都是談飛機機翼如何產生昇力,至於是什麼東西在推動飛機使機翼產生昇力?那就是所謂的發動機了,空氣流出發動機向後噴出時候,相對的對於飛機機體產生一個作用力,在地面使飛機往加速前進(地面滑行),達到起飛空速(機翼產生足夠的昇力),駕駛員拉起機鼻,飛機就這樣起飛了,當然發動機還是一直作動,一方面產生往前飛的力量,一方面換取速度使機翼產生昇力,一但發動機熄火,飛機失去前進的力量,也就失去昇力。還有為什麼直升機不用滑行就可以產生昇力?一般飛機如747,IDF,幻象2000,諸如此類的飛機我們稱為定翼機,也就是機翼固定不動,而直升機我們稱為旋翼機,機翼高速旋轉,產生昇力使飛機往上飛,再經由旋翼轉動角度改變,產生往前的力量。



參考資料

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1004120900042









飛機起飛





靠強力的氣體推進..利用對空氣的反作用力..

還有風阻角度的調整...

上到天空之後

靠氣流就可以維持不往下墜了...可是還是要輔助





白努利定律在生活上的應用：



(1)文氏管流量計，乃測定一液體的流速。



(2)皮氏管，乃測定一氣體的流速。



(3)動昇力，由一流體經過一物體如機翼之流動結果。



(4)火箭推力，由氣體逃脫所產生在一火箭上之力。





http://home.kimo.com.tw/ccceeefff.tw/intro.htm







簡介滑翔機原理









　



簡介滑翔機原理



根據伯努利原理，飛機速度愈快，所產生的氣壓差（也就是升力）就會愈大，升力大過重於重力，飛機就會向上竄升。滑翔機沒有引擎的動力，它可以靠四種方式升空：(1)彈射器— 將滑翔機架設在彈力繩並向後拉，由駕駛員給予訊號後釋放繩索而彈射出去。(2)汽車拖曳



滑翔機升空後，除非碰到上升氣流，否則空氣阻力會逐漸減緩飛機的速度，升力就會愈來愈小，重力大於升力，飛機就會愈飛愈低，最後降落至地面。為了讓滑翔機能飛得又遠又久，它必需有很高的升力阻力比，這就是為什麼滑翔機的機翼那麼細長，如何突破滯空時間以及飛行高度的紀錄是滑翔機設計與製造的最大挑戰。滑翔是一種需要高度技巧與飛行知識，藉著自然能量遨遊天空的運動。



如圖一所示，飛機必須以升力克服重力，以推力克服空氣阻力才能飛行。飛機產生升力是藉著機翼截面拱起的形狀，當空氣流經機翼時，上方的空氣分子因在同一時間內要走的距離較長，所以跑得較下方的空氣分子快，造成在機翼上方的氣壓會較下方低。如此，下方較高的氣壓就將飛機支撐著，而能浮在空氣中。這就是所謂的伯努利（十八世紀荷蘭出生，後來移居瑞士的數學與科學家）原理。— 將滑翔機繫繩於車上拖曳達適當高度後，駕駛員將繩索鬆開。(3)絞車拖曳— 與汽車拖曳相似，只是利用固定在地上以馬達驅動的絞車來拉滑翔機。(4)飛機拖曳— 以另一部有動力的飛機拖至一定的高度後，滑翔機脫離而自由翱翔。







圖一 (擷取自"萬物原理知多少"，讀者文摘出版)

滑翔機術語





主翼

是產生升力的最主要結構，沒有它，滑翔機就只能待在地面上了。滑翔機飛行時，受到氣流的影響，會傾向左右兩邊搖擺，所以兩翼要造成微微向上傾，形成上反角，亦即從機身前、後看，兩翼略成V字形，以減輕左右搖晃的傾向。滑翔機的機翼要有足夠的撓性，飛行中遇上紊流，可以稍微上下撲動，避免因變形而折斷。



副翼

副翼是連動的，也就是當駕駛桿扳向右，右副翼向上擺時，左副翼同時向下擺，如此滑翔機會往飛行員右下的方向翻滾。



擾流板

車子在路上跑時，如果想慢下來，踩煞車就可以了，但是滑翔機如何煞機呢？擾流板向上打開時，會將機翼上的氣流擾亂，而使滑翔機減慢速度並下降。這個功能在降落時也是很有用的。



水平尾翼 主翼除了提供升力之外，亦產生一個會造成滑翔機沿著主翼翼展方向的軸向下翻轉的力矩。這是造成許多飛行先驅喪生的原因之一。水平尾翼的功能就是提供一個矯正滑翔機俯仰或上下搖動的力矩，以確保飛行中的穩定性。



垂直尾翼 垂直尾翼能校正飛行中的偏行或左右迴轉，保持方向的穩定。



升降舵 升降舵也是用駕駛桿操控的。當駕駛桿向後扳，升降舵上擺，機頭朝上；駕駛桿向前推時，升降舵下擺，機頭朝下。



方向舵 方向舵是利用腳踏板來控制的。飛行員踩下左腳踏板時，方向舵向左擺，機頭左轉；踩下右腳踏板，方向舵向右擺，機頭就右轉。僅僅操縱方向舵只能改變滑翔機的位置，不能使滑翔機轉彎。滑翔機有很強的直線飛行慣性(牛頓第一定律)，轉動方向舵會引起側向滑行，就像開快車急彎時的感覺一樣，急彎路面通常會傾斜以防止車子打滑側行，但是滑翔機在空中是自由的，要使滑翔機轉彎而不側滑，必須同時操縱副翼與方向舵。英文叫做bank，傾斜轉彎。





結語



設計、製造、與飛一部飛機絕不是一件簡單的事。不過那些不怕學習與努力工作來完成他們的夢想的人將能體驗到難以形容的個人滿足。It just feels great to design and build your own aircraft.





http://www.me.ntu.edu.tw/~ifplab/airplane/fly/fly5.htm　







高雄師大物理系Adept實驗室﹔ 探究飛行泉源 周建和博88/4



前 言



　　從手中的飛盤，職棒中郭泰源、陳義信、黃平洋的變化球，到飛機飛行的基本道理，白努利定律隨時出現在我們四周，學生很容易對這些東西產生好奇心。雖然流體力學不適宜排入中學的物理課程，但是生活中的許多方便的小實驗均可以表現這種現象，經過適當的蒐集與設計，讓我們很容易能親身體驗並認識其簡單運用。當作課外補充教材，或調節教學的趣味實驗，不必牽涉艱深理論深入探討，無傷大雅而且趣味十足。



一﹑機翼模擬



目的：利用簡易模型了解飛機升空的原理-白努利定律。



器材：A4硬紙板1張，可彎吸管2支，A4紙1張，訂書機。



步驟：



.將A4紙橫剪6公分橫條，將剪下紙條靠一邊9.5公分處對摺後

.距紙條之摺線短邊3公分處，長邊4公分處各剪一個直徑約0.5公分的洞（吸管可自由通過）。

（3）.將紙條言摺線對摺，末端用訂書機訂住，把可彎吸管穿入中間洞內。



操作：如上圖，向者尖端吹氣（可用吹風機或電風扇）即可看到模擬機翼上升。



原理：



氣流由A點分開同時到達B點，但上面的路徑較下面的路徑長，所以上面的氣流速率較下面的氣流速率快，由白努利原理速度快的壓力小，所以合力就會往上使得模擬機翼能向上抬起。

　



參考資料：



1. “頓打棒球”, Robert K.Adair著，李靜宜譯，牛頓出版社，第二章球的飛行、第三章投球,， P9-71, ,1993.



2. “流體靜力學”,高中物理課本第二冊,國立編譯館出版， P125-130, 附錄D,1994.





白努利(定律)的故事









零：白努利定律：



白努利從牛頓運動學中，能量守恆觀念：動能＋位能＝定值，推導出



白努利定律：動能＋壓力＝定值。





數學式：



P:壓力 r :液體密度 m :流速



此結果告訴我們，當液體流速減少時，壓力便會增加。







一、關於白努利的家世背景：



(1)白努利(Daniel Bernoulli)，1700年出生於荷蘭，1782年死於瑞士。



(2)其伯父、父親，兄弟均為知名的數學家，後來和白努利一起研究的知名



數學家尤拉，即是經由其伯父(Jacob Bernoulli , 1654~1705)的推薦下，由



白努利的父親(Johann Bernoulli , 1667~1748)指導下的高徒。



(3)內鬨不合睦的家族：



在白努利五歲時，舉家遷回瑞士的貝賽爾，而為了爭奪"名聲"及"教職"，



其父親與伯父交惡，而日後白努利與其父親之父子關係亦惡化了30年之



久。





二、白努利的求學過程



(1)少年熱衷數學及醫學的白努利：



白努利並非依其父的安排成為生意人，從小便對微積分充滿興趣，一直



到13歲，其父親終於認同且指導他，但他堅決的反對白努利以數學研究



為工作，後來白努利依父親的意研究醫學，但也卻難忘情於數學。



(2)21歲的白努利：



完成醫學研究的他，不僅在解剖學及植物學上佔有一席之地，且在義大



利獲得了第一個獎，並且在其好友Christian Goldbach的安排下，研究數



學運動學(Mathematical Exercises)。





三、白努利定律的由來：



(1)來自血壓的靈感：



25歲的白努利回到了瑞士，並與其父親高徒－尤拉一起研究，它們對血



流和壓力之間的關係有很大的興趣，並著手研究。



很快的，全歐洲的醫生都使用白努利的方式量病人的血壓，一直到170



年後(西元1896年)，一個義大利的醫生改良方法，一直沿用至今。



(2)由牛頓運動定律衍生出流體力學。



白努利想更進一步的研究血流和血壓，所以他又返回早期所研究的能量



守恆的工作，進而發展出白努利定律。





四、1725年 ~ 1749年：



(1)載譽回鄉，但是‧‧



從1725年到1749年，白努利在天文、重力、潮汐、磁學、海流及船在



海上的行為等方面獲得了十項獎項，而也在白努利三十歲時(1730年)便



幾乎要完成流體動力學，也很渴望回家，就在四年後，再次得獎回家時，



其父親並不接受他，因為其父親無法接受兒子的能力與他相匹敵。



(2)之後白努利雖然努力挽回父子關係，店但其父親並不領情，而且還剽竊



白努利的流體力學研究，父子關係終告破裂，白努利也將研究方向轉向



藥學及生理學，一直到1782年，死於貝塞爾(瑞士)。



五、白努利定律在生活上的應用：



(1)文氏管流量計，乃測定一液體的流速。



(2)皮氏管，乃測定一氣體的流速。



(3)動昇力，由一流體經過一物體如機翼之流動結果。



(4)火箭推力，由氣體逃脫所產生在一火箭上之力。



參考資料：



(1)Halliday/Resnick , 基本物理學 , p575~589



(2)www.kfvhs.kh.edu.tw



(3)www.history.mcs.st.andrews.ac.uk/histury/mathematicians/Bernoulli_Daniel.htm