機身主要功能是承載客人及貨物,裡面也有主油箱與航電設備。機翼則是在大氣中運動時產生升力,其上裝有副翼和擾流板,作用是讓飛機可左右傾斜及減速。 飛機的尾翼裝有縱向操縱裝置,稱為「水平安定面」及「 升降舵(elevator)」,及偏航操縱裝置「垂直安定面」及「方向舵(rudder)」,此外,機翼上還裝有升力輔助裝置如翼前縫翼(slat)及襟翼(flap)。 水平尾翼是用來幫助飛機做俯仰角度,也和擺動時的重心平衡有關。垂直尾翼是為確保飛機的穩定性和操縱性。機翼上副翼或擾流片用來幫助飛機橫向的穩定。 簡單的說,飛機尾部翹起來的位置就叫垂直尾翼,主要是保持飛機在飛行中的穩定性,同時控制飛機偏航飛行姿態 ,仔細看每架飛機的垂直尾翼,會發現每片垂直尾翼上分成兩部分,前面較大的部分稱為垂直安定面,後面較小區域叫方向舵。 方向舵顧名思義來改變飛機方向,透過駕駛員踩舵來改變方向舵的左右偏轉,使其產生偏航的力矩。 至於機尾兩旁伸出去的兩根小翅膀,就叫水平尾翼,作用是保持飛機在飛行中的穩定,與控制飛機的俯仰飛行姿態 ,每片水平尾翼同樣分成兩部分,前面較大部分叫水平安定面,後面叫升降舵,飛機主要就是靠升降舵改變上下方向,一對朝上的升降舵,會讓氣流在機翼後端產生一個向下的反升力,近而產生一個使機頭向上的俯仰力矩。 民航機的推進動力來源為發動機,最常見為吊掛在機翼下方的雙引擎或四引擎設計。最後則是支撐飛機在地面重量的起落架(主要由減震支柱、左右主輪及鼻輪組成),讓飛機在跑道上滑行、起降時保持穩定性、與控制速度。 飛機是在三度空間飛行,包括 XYZ三軸移動(前後、左右 、上下)及旋轉(俯仰、滾轉、偏航)等六個自由度。因為大氣環境的氣流的變化,讓飛機操控難度提高。 飛機在縱軸運動(俯仰)時,飛行員要調整水平尾翼之水平安定面及升降舵,達到改變飛機之俯仰角與高度。若要做轉彎則要透過垂直尾翼方向舵調整,然而飛機可能會因度過大形成滾轉,所以要使用副翼微量修正滾轉角,恢復機翼水平。
人類設計的飛機,最早就是仿傚鳥類飛行,鳥類飛行時,利用翅膀用力撲打,空氣因為受到撲打而產生同等大小的反作用力,當反作用力大於地心引力時,鳥就獲得生力可以往上及往前飛。 而當鳥兒鼓動氣流,使身體成寬闊的表面,上方翅膀的氣流比下方翅膀的氣流快,不同速度的氣流產生不同的氣壓 ,在翅膀上方的氣壓小、翅下氣壓較大,形成氣壓差時,就會產生一股升力,因此能讓鳥類維持在空中的飛行。 飛機要產生升力,則有三個關鍵方法,一是增加速度,通常是利用具強大推力的發動機來達到這個目的,二是增加機翼面積,但機翼越大會增加總重量且阻力也增加,三是改變飛機的攻角,也就是機翼相對於氣流的角度。未達失速前,攻角增加其升力也增加。 飛安會實驗室主任官文霖指出,任何飛機都要靠著這三種設計,找出最佳組合達到空氣動力優化目的。 最簡單也最爛的飛機就是「綁著火箭的掃把」,升力完全來自發動機(如火箭、沖天炮),幾乎沒機翼也沒升降舵 ,這也可升空,但完全無法操控方向。 他打趣說「最優良的飛行器」是滑翔翼,因為不需要任何的動力,只要靠大氣產生的氣流及攻角變化就可以飛行,但其結構脆弱易受氣流擾動,也因此操控難度高易生事故
以現在科技所能做出來的飛機,不論外觀有多少差異,都還是要先滿足前述三個關鍵條件,才可能飛得起來且安全回航。 上文↑《升降小零件鬆脫 飛安代誌大條》源自【20100426聯合報aa3新聞中的科學】
《白努利定律 研究血壓而來》 【聯合報╱郭錦萍】2010/04/26
發明白努利定律的白努利(Daniel Bernoulli)生於1700年,他的父親、伯父和兄弟都是有名的數學家。
上文↑《白努利定律 研究血壓而來》源自【20100426聯合報aa3新聞中的科學】
《ABC必學單字大閱兵》 【聯合報╱記者陳俍任】2010/04/26 vertical tail 垂直尾翼
/西北工業大學出版社/作者:陶梅貞等 2.飛機如何飛上天?從機場發現50個航空常識 /晨星出版社/作者:秋本俊二/譯者:吳佩俞 上文↑《ABC必學單字大閱兵+延伸閱讀》源自【20100426聯合報aa3新聞中的科學】
以下↓是書生我 |
飛行解析●升降小零件鬆脫 飛安代誌大條●飛行三條件》升力、機翼面積、改變攻角●白努利定律 研究血壓而來…
2010/04/27 11:55
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