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升力(英語:Lift)。當流體流經一個物體的表面時會對其產生一個表面力,而則這個力垂直於流體流向的分力即為升力[1],與之相對的則是平行於流體流向的阻力。如果流體是空氣時,它產生的升力便叫做空氣動力。航空器要想升到空中,必須能產生能克服自身重力的升力。
升力主要是靠機翼對空氣取得,飛機的機翼斷面形狀有很多種類,依照每種形狀適用於不同功用的飛機,飛機的機翼從斷面來看,通常機翼上半部曲面及下半部曲面不一樣,通常為上半部曲面弧長較長,空氣流經飛機機翼截面,因空氣流過機翼表面時被一分為二,經過機翼上表面的空氣是沿着曲線運動的(因為機翼上表面是彎曲的),所以會產生負壓(負壓提供空氣沿曲線運動所需的向心力),而經過機翼下面的空氣是沿着比較平緩的表面運動的(機翼下表面相對平直),所以不會產生負壓(參見簡化的物理解釋),機翼下部壓力高,上部壓力小,壓力高的地方會往壓力低的部分移動,這就是升力的由來。
解釋
升力取決於空氣的密度,速度的平方,空氣的黏性以及空氣的可壓縮性,空氣流經物體的表面積,物體的形狀,以及物體與氣流的夾角。一般來說,升力與物體外形,氣流夾角,空氣的黏性,以及空氣的可壓縮性這幾項的關聯是非常複雜的。
升力,就是向上的力。從機翼流線譜中看出:相對氣流穩定而連續地流過機翼時,上下表面的流線情況不同。上表面流線是彎曲的,其氣會產生負壓、因此壓力小;而下表面流線較平直的,其氣流不會產生負壓,壓力較大。因此,產生了上下壓力差。這個壓力差就是空氣動力(R),它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。流過各個剖面升力總合就是機翼的升力。升力維持飛機在空中飛行。
機翼升力的簡化物理解釋
機翼是流線型的,能夠產生比阻力大得多的升力。平板可以產生升力,但其升力不如流線型機翼來得大,阻力也略高。
有幾種方法可以解釋機翼如何產生升力[2]。某些方法較為嚴格複雜,有些則是錯的。例如,有基於牛頓運動定律的解釋,也有基於伯努利原理的解釋。兩者都可以解釋升力
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參考文獻
- ↑ 平飛教學——升力介紹,道客巴巴,2013-8-31
- ↑ 動畫模擬飛機機翼 是如何產生升力?,西瓜視頻