孫嘉鴻

(續(xù)上期)

(五)機(jī)翼上舉力的產(chǎn)生。

飛機(jī)之所以能在天上飛行而不墜落，是因?yàn)樗哂袡C(jī)翼，當(dāng)飛機(jī)在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)翼上產(chǎn)生了向上的舉力的緣故。飛機(jī)的機(jī)翼是一塊剖面呈魚形、上邊圓拱、下邊較平的板(如圖7所示)。如果我們將這樣一塊剖面形狀的機(jī)翼置于空氣流中，那么環(huán)繞機(jī)翼的氣流流動(dòng)情況將如圖8所示。迎面吹來(lái)的氣流流至機(jī)翼剖面時(shí)分成二股。一股流經(jīng)機(jī)翼上表面，一股流經(jīng)機(jī)翼下表面。流經(jīng)上表面的氣流由于翼剖面上邊較為圓拱的緣故，故氣流被壓縮得較多，亦即流過的截面面積較小。而流經(jīng)下表面的氣流由于翼剖面下邊較為平坦，故壓縮得較少，亦即流過的截面面積較大。于是根據(jù)上面所說(shuō)過的連續(xù)方程式與伯努利定理，我們知道F1V2，于是P2>P1。這樣機(jī)翼的下面壓力大，上面壓力小，上下就產(chǎn)生——壓力差。機(jī)翼上的舉力正是因?yàn)橛辛诉@個(gè)壓力差而產(chǎn)生的。機(jī)翼上除了有自下向上作用著的舉力外，尚有向后作用的阻力。阻力的存在是很易理解的。大家知道，任何物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生阻滯物體向前運(yùn)動(dòng)的阻力。由實(shí)驗(yàn)可以證明，舉力與阻力的大小與空氣密度、機(jī)翼面積及飛行速度的平方成正比。即Y～ρSV2 X～ρSV2

寫成公式便是：Y=Cy1/2ρV2S，X=Cx1/2ρV2S。

式中Cy稱為舉力系數(shù)，Cx稱為阻力系數(shù)。其數(shù)值大小與機(jī)翼的剖面形狀及飛行時(shí)氣流速度與機(jī)翼剖面弦線所成的角度——即所謂機(jī)翼的沖角有關(guān)?？筛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)求得。S為機(jī)翼的投影面積。

(六)飛機(jī)是如何飛行的。

我們知道飛機(jī)為了要順利地完成飛行任務(wù)，必須具備機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)等五個(gè)主要部分。它們各有不同的用途。機(jī)翼的功用是產(chǎn)生舉力；機(jī)身的功用是裝人裝貨和連接飛機(jī)其他部分；起落架用作飛機(jī)起飛或著陸時(shí)在地面滑行之用；尾翼保證了飛機(jī)具有平穩(wěn)飛行和操縱飛機(jī)(如上升、下降，轉(zhuǎn)彎等)的本領(lǐng)；發(fā)動(dòng)機(jī)(包括活塞式和噴氣式二種)則是產(chǎn)生拉力(活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)上裝的螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)便產(chǎn)生向前的拉力)和推力(噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)中的高速燃?xì)庀蚝髧娚鋾r(shí)便產(chǎn)生了向前的推力)用的。當(dāng)一架飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)跑道上準(zhǔn)備起飛時(shí)，駕駛員開動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)使螺旋槳旋轉(zhuǎn)了起來(lái)(或使噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管開始向后噴氣)，當(dāng)他用手向前推大油門時(shí)(和汽車司機(jī)之用腳踩油門的作用一樣)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的馬力也愈大，螺旋槳轉(zhuǎn)得愈快，這時(shí)只要螺旋槳產(chǎn)生的拉力大于地面上的摩擦力，飛機(jī)便開始在地面滑行。這時(shí)因?yàn)橛辛诉\(yùn)動(dòng)速度，整個(gè)飛機(jī)便有了阻力，機(jī)翼上也開始產(chǎn)生了舉力。隨著滑行速度的增大，舉力和阻力也隨著愈來(lái)愈大。當(dāng)?shù)孛婊羞_(dá)到了飛機(jī)的起飛速度時(shí)，此時(shí)舉力Y大于飛機(jī)的重量G，螺旋槳的拉力P大于阻力Q這時(shí)飛機(jī)便騰空而起了。飛機(jī)飛上天空后，駕駛員并可通過操縱發(fā)動(dòng)機(jī)油門，和飛機(jī)上的各種操縱舵面(裝在機(jī)翼和尾翼上)來(lái)使飛機(jī)做各種各樣的特技飛行。飛行時(shí)作用于飛機(jī)上的力如圖9所示。(續(xù)完)