螺旋槳飛機不是靠螺旋槳飛上天的！

之前，“風小扇”一直以為飛機飛行原理就是依靠伯努利定理。

伯努利定理：流體對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對速度成反比。

最初認識到伯努利定理，還是源于它好幾次將人類頭發(fā)卷進風扇的那段經(jīng)歷。后來它才知道，原來風扇在吹風時，由于氣流引起壓強變化，背后也會產(chǎn)生一定的吸引力。這個原理就是伯努利定理。就像在垂直放置的兩張紙中間吹口氣，兩張紙會貼在一塊；地鐵駛過車站，站臺邊上有會明顯被吸的力。

 

本以為螺旋槳飛機起飛也是靠這個簡單的原理。螺旋槳旋轉(zhuǎn)導致飛機上方氣流速度大于下方，所以上方氣壓低，下方氣壓高，進而產(chǎn)生了升力！

 

機翼剖面圖

但后來“風小扇”發(fā)現(xiàn)，其實螺旋槳飛機只有一小部分升力來自伯努利原理，讓飛機起飛的升力更多來源于機翼！

機翼如何產(chǎn)生升力？

先簡單回顧下牛頓第三定律：力的作用是相互的。

牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。

機翼就是通過把氣體推向下方，從而得到一種向上反推的升力。原理與螺旋槳通過把氣流推向后方而產(chǎn)生推力一樣。

 

氣流流過機翼（剖面圖）

起飛需要機翼迎角 ！

相對于發(fā)動機帶動螺旋槳產(chǎn)生的推力，機翼產(chǎn)生升力的效果更高，就是因為機翼有很大的面積，能夠以很低的速度轉(zhuǎn)移大量的空氣。而轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的升力就傳遞給了機翼。這也是機翼獲得升力的機理。空氣之所以會發(fā)生轉(zhuǎn)向，關(guān)鍵之處在于機翼的迎角！

 

迎角導致氣流轉(zhuǎn)向

何為迎角？

我們截取機翼的剖面圖來看，迎角就是機翼和水平氣流的夾角，就像我們風扇或螺旋槳單支槳葉的扭角。如果機翼迎角為0，氣流穿過機翼后，會又匯集水平氣流。所以它必須在一定的迎角內(nèi)，才能產(chǎn)生上升力。起飛時推力最大，尾翼向下偏轉(zhuǎn)，給一個抬頭力矩，迎角比較大，然后襟翼放下，增加升力，起飛爬升后，襟翼漸漸收起，等爬到一定高度后飛機改平，其實此時仍然有一定的迎角，這個是機翼設(shè)計時就有一定的迎角，為維持巡航時飛行器的升力！

 

螺旋槳飛機模型圖

迎角真的很重要！

前年波音737的事故就是迎角傳感器故障，導致飛控認為飛機迎角過大而開始自動調(diào)整飛機飛行姿態(tài)！然后就反復調(diào)整飛機進入俯沖，以增加速度，獲得升力，但結(jié)果此時飛機并沒有迎角偏大，結(jié)果飛機在飛行員控制下強行拉起，然后飛控又進入俯沖，最后飛機失去高度墜毀！

 

波音737的事故現(xiàn)場

盡管和螺旋槳飛機的升力來源和自己想不一樣，“風小扇”還是決定留下來等待螺旋槳“崗位”的面試結(jié)果！