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為什么噴氣飛機在飛行時翼尖會出現(xiàn)兩條銀帶

1959-01-19 10:28:02陳泰汶
航空知識 1959年2期
關(guān)鍵詞:翼尖白亮渦旋

陳泰汶

當(dāng)噴氣式殲擊機作特技飛行表演時,如爬高,俯沖時,在機翼的二尖端,時兒顯出二條白亮的銀帶,劃破碧藍的晴空,但一會兒又消失了,這是什么原因呢?

一、有同志認為這是駕駛員同志為了使觀眾容易看見而故意放出的白煙帶。但不是在幾萬觀眾看表演就是在平時作飛行訓(xùn)練時也出現(xiàn)同樣的白亮的銀帶,所以這不是飛機上故意放出的(也有放出的一種白煙幕,但我們看到的不是這種白煙幕),而是飛機在達到一定飛行速度時所必然產(chǎn)生的結(jié)果。

我們知道飛機之所以有升力是因為氣流流過機翼的上下表面的路程不一樣而引起速度差出現(xiàn)了上下機翼表面不同的壓力而產(chǎn)生的。

如果在(圖1)1-1處,有А,Б二氣流質(zhì)點,分別往機翼上表面和下表面流去,因為這是連續(xù)的流動,所以А,Б同時在1-1處分開,在2-2處也必然是同時相會。又因為機翼在制作過程中,上表面孤度一般的是大于下表面的孤度。這樣A質(zhì)點就必然要以大于Б質(zhì)點的速度流過上表面,這樣才能在2-2處相會,于是產(chǎn)生了機翼上表面的氣流速度大于氣流下表面的氣流速度。

按照伯努利定律:

V:速度〕??梢灾溃琕越大,P就越小,反過來也一樣,于是機翼上下產(chǎn)生壓力差,而機翼下表面的壓力是大于上表面的,這樣的壓力差就成為飛機的升力。

也正為有這樣的壓力差,就產(chǎn)生了另一物理現(xiàn)象,這就是機翼下表面一部分氣流因為上表面壓力小而流向低壓的上表面,形成環(huán)狀渦流氣流(圖2)又隨著飛機的前進,而由翼尖拖向后,形成二條平行的渦旋流。

這種流動在翼尖部分更為劇烈,因為在翼尖部分的氣流要流到上表面去是更容易。這樣在翼尖部分的這種環(huán)狀的渦旋氣流,也就成為由翼尖發(fā)出的二條平行渦旋流的核心,其旋轉(zhuǎn)流動的速度是遠大于其他部分。

這樣,當(dāng)噴氣式飛機爬高,俯沖或以更大的速度飛行時,在翼尖部分的環(huán)狀渦流的速度也就越大。當(dāng)飛機的速度增加,相應(yīng)的機翼上下表面的壓力差也增加,翼尖部分的渦流速度也增加到一定值時,按伯努利公式,可以知道,這時渦旋氣流的核心部分的壓力就是很低了,相應(yīng)的溫度也下降了,如在這部分空氣中的水蒸氣達到飽和而凝聚成小水珠,于是就出現(xiàn)了一條美麗的白亮的銀帶。

當(dāng)然像這樣美麗白亮的銀帶在天上不可能停留很長的時間,因為,渦旋氣流的旋轉(zhuǎn)流動速度很快的因為能量的消耗而流慢了,于是核心部分的壓力和溫度又升高了,水珠又變?yōu)樗羝⒃诳罩?,于是銀帶又消失了。

所以說這是飛機的飛行速度達一定值時必然產(chǎn)生的結(jié)果。

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