在生活中人们经常会遇到许多表面不合物理规律的现象,譬如飞机薄薄的机翼如何支撑庞大的重量在空中保持长时间、超高空、多动作的飞行任务?并且机翼底下还会安装厚重的发动机,对比如巨大的机身及其内部构造重量,机翼完全可以用薄如蝉翼来形容。
不过飞机的构造确实是模仿鸟类而形成,其实人类的多数发明都是基于模仿自然界各种生物与生俱来的特征或衍生习性而直接发明或间接发明的。机翼的作用便是协助飞机起飞提供升力,人们通常用伯努利定律和牛顿第三定律来解释飞机为什么会产生升力的原因。这两种原理都对,但并不严谨。首先我们来看一些伯努利定律,是指流体的压力会随着速度的增加而减小。
反之亦然。当此理论都能适用于低速飞行的飞机,因为随着速度的增加,压力会减到一个不能再继续压缩的数值。从原理上来讲,飞机起飞是依靠于气动力,而气动力又分为向心力和切向力,向心力可以衍生出摩擦力,而切向力则代表着升力。众所周知,飞机的升力是由机翼上下表面的压力差形成,机翼可以说是一架飞机至关重要的部分,那其选材用料一定更为讲究。确实,正因如此,机翼之所以能力顶千钧也是因为其材质、结构、布局都密切相关。
以波音787飞机为例,其主结构就是采用的碳纤维复合材料设计。形式是双梁单块式,这结构设计十分主流。前后有两根梁,之间又有很多的翼肋,这样梁和肋就组成机翼的内部骨架结构,外侧是蒙皮和壁板设计。在设计初始,会将机翼的重量和整个飞机将会承载的最大重量加入设计和计算中,根据最大重量来进行整个机翼的设计和优化,这样就可以保证飞机的机翼承受最大限度。
机翼由翼梁、翼肋、桁条和蒙皮组成,相当于人体中的骨架、肋骨、经络和皮肤,层层相扣十分稳定。机翼中各组成部分的零件及组成部分,也十分讲究,稍有差池就会造成飞机在飞行中出现大问题。不过空难虽时有发生,但从未有过一起是因为机翼而导致。
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