飞机起飞原理 (SVG 动画演示)
2025/11/20...大约 2 分钟
飞机起飞原理:空气动力学图解
飞机之所以能飞上蓝天,主要归功于空气动力学原理。本文通过一个交互式的 SVG 动画,带你直观了解飞机起飞过程中的受力情况。
核心概念
在飞机飞行过程中,主要受到四个力的作用:
- 升力 (Lift): 垂直向上的力,克服重力,由机翼产生。
- 重力 (Weight/Gravity): 垂直向下的力,由地球引力产生。
- 推力 (Thrust): 向前的力,由引擎产生,克服阻力。
- 阻力 (Drag): 向后的力,空气对飞机运动的阻碍。
伯努利原理与迎角
伯努利原理
机翼的横截面形状(翼型)通常是上凸下平。当空气流过机翼时,上表面的路程比下表面长,因此流速更快。根据伯努利原理,流速越快,压强越小。因此,机翼上表面的压强小于下表面,产生了一个向上的压力差,这就是升力的主要来源。
迎角 (Angle of Attack)
迎角是机翼弦线与相对气流方向的夹角。增加迎角可以增加升力系数,从而增加升力。但是,如果迎角过大,气流会在机翼上表面分离,导致升力骤降,阻力剧增,这种现象称为"失速" (Stall)。
交互演示
请尝试调节下方的推力(控制速度)和迎角滑块,观察飞机的受力和运动状态。
- 增加推力,飞机加速滑行。
- 当速度足够大时,适当增加迎角,升力超过重力,飞机起飞。
- 注意观察升力 (Lift) 和阻力 (Drag) 随速度和迎角的变化。
总结
飞机起飞是一个力学平衡被打破的过程。引擎提供推力使飞机加速,机翼在气流作用下产生升力。当升力大于重力时,飞机便脱离地面,冲向云霄。