A. 科學家從小鳥啟示發明了飛機的原理
近代由於空氣動力學以及機械學的發展,人們漸漸懂得了鳥類飛行的原理,是由於鳥類的翅膀形狀,氣流流過翅膀上表面的速度比流過下表面的速度快,導致下翼面受到的向上的氣流壓力大於上翼面受到的向下的氣流壓力,這個壓力差就是升力,並由此製造了飛機。
空氣的流速不同,造成的空氣壓強不同,也就是說,飛機在上下面的構造結構不同,上面的曲面造成空氣的流速與下面不同,從而導致空氣壓強不同,上面壓強小,所以飛機就被空氣「托」了起來。
飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙,於是人們效仿蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。
(1)鳥的什麼發明了機翼擴展閱讀:
飛機飛行原理:
飛機的機翼橫截面一般前端圓鈍、後端尖銳,上表面拱起、下表面較平。當等質量空氣同時通過機翼上表面和下表面時,會在機翼上下方形成不同流速。
空氣通過機翼上表面時流速大,壓強較小;通過下表面時流速較小,壓強大,因而此時飛機會有一個向上的合力,即向上的升力,由於升力的存在,使得飛機可以離開地面,在空中飛行。飛機飛行速度越快、機翼面積越大,所產生的升力就越大。
參考資料來源:網路-飛機
B. 怎麼樣的機翼能使飛機飛得更快,人類根據鳥的什麼特點發明了灰機,為什麼豎向機翼較長的紙灰機灰得較近
要了解飛機的飛行原理就必須先知道飛機的組成以及功用,飛機的升力是如何產生的等問題。這些問題將分成幾個部分簡要講解。
一、飛行的主要組成部分及功用
到目前為止,除了少數特殊形式的飛機外,大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成:
1. 機翼——機翼的主要功用是產生升力,以支持飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。
2. 機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發動機等連接成一個整體。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩飛行。
4.起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。
5.動力裝置——動力裝置主要用來產生拉力和推力,使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設備提供電源等。現在飛機動力裝置應用較廣泛的有:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機。除了發動機本身,動力裝置還包括一系列保證發動機正常工作的系統。
飛機上除了這五個主要部分外,根據飛機操作和執行任務的需要,還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備等其他設備。
二、飛機的升力和阻力
飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機升力和阻力的產生之前,我們還要認識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這里我們要引用兩個流體定理:連續性定理和伯努利定理:
流體的連續性定理:當流體連續不斷而穩定地流過一個粗細不等的管道時,由於管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內,流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。
連續性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關系。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯系,而且流速和壓力之間也相互聯系。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關系。
伯努利定理基本內容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。
飛機的升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個定理。於是機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。
機翼升力的產生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只佔總升力的20-40%左右。
飛機飛行在空氣中會有各種阻力,阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機的前進,這里我們也需要對它有所了解。按阻力產生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。
1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當空氣流過飛機表面時,由於粘性,空氣同飛機表面發生摩擦,產生一個阻止飛機前進的力,這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,決定於空氣的粘性,飛機的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機表面積。空氣粘性越大、飛機表面越粗糙、飛機表面積越大,摩擦阻力就越大。
2.壓差阻力——人在逆風中行走,會感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前後壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會產生壓差阻力。
3.誘導阻力——升力產生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產生升力而誘導出來的阻力稱為誘導阻力,是飛機為產生升力而付出的一種「代價」。其產生的過程較復雜這里就不在詳訴。
4.干擾阻力——它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產生的一種額外阻力。這種阻力容易產生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發動機短艙、機翼和副油箱之間。
以上四種阻力是對低速飛機而言,至於高速飛機,除了也有這些阻力外,還會產生波阻等其他阻力。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中(相對氣流)中產生的。影響升力和阻力的基本因素有:機翼在氣流中的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點(飛機表面質量、機翼形狀、機翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。
1.迎角對升力和阻力的影響——相對氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小於臨界迎角范圍內增大迎角,升力增大:超過臨界臨界迎角後,再增大迎角,升力反而減小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過臨界迎角,阻力急劇增大。
2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響——飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍:速度增大到原來的三倍,勝利和阻力也會增大到原來的九倍。空氣密度大,空氣動力大,升力和阻力自然也大。空氣密度增大為原來的兩倍,升力和阻力也增大為原來的兩倍,即升力和阻力與空氣密度成正比例。
3,機翼面積,形狀和表面質量對升力、阻力的影響——機翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。機翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力影響較大。還有飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大.
C. 根據鳥的那些原理發明了飛機
約在公元1800年,氣體動力學創始人之一的英國科學家凱利,曾深入地研究過飛行動物的形態,尋找最具流線型的結構。他模仿鳥翼設計了一種機翼曲線,與現代飛機機翼截面曲線幾乎完全相同。法國生理學家馬雷曾寫過一本研究鳥類飛行的《動物的機器》的書,介紹了鳥的體重與翅膀負荷(即單位翅膀面積所負的重量)的知識。後來,俄國科學家茹可夫斯基在研究鳥類飛行的基礎上,提出了航空動力學的理論,正是通過對鳥類的一系列的研究,終於找到了人類上天的關鍵所在。在人們模仿鳥類翅膀,採用大功率輕便發動機帶動螺旋槳之後,美國萊特兄弟終於在1903年發明了飛機,實現了人類夢寐以求的飛上天空的願望。
現代航空技術飛速發展,先進的飛機時速可達3700公里,但飛機的飛行本領有許多方面不及飛鳥。有一種「軍艦鳥」,它的翅膀骨骼僅有100克重,而兩翅展開卻有2米多長,因此,它飛行時消耗的能量和動力非常少。比「軍艦鳥」更節省「燃料」的是一種叫作金色鷸的小鳥,它從加拿大越海連續飛到南美洲,行程3900公里,而體重只減輕60克。現代航空技術若能趕上這種效率,那麼一架輕型飛機飛行30公里,只需耗用0.5升汽油,僅相當於目前用量的1/9。
「軍艦鳥」
在西印度洋群島上的蜂鳥,身長不過5厘米左右。就是這種小鳥,竟會做現有的任何飛機都做不到的各種機動靈活的飛行:向上高飛升至2000米的高空接著垂直下降,陡然起飛,掉頭飛行,向後退著飛以及懸停空中等。如果一旦把它的飛行奧秘破譯出來,對改善飛機性能將有寶貴的借鑒作用。
鳥類的飛行,還有其他許多優異特性是現代化飛機所不具備的。可以樂觀地預測,繼續深入地研究鳥的飛行並從中得到有益的啟示,一定可以進一步改進現有飛機的性能,給未來新型飛機的設計增添異彩。
D. 人類是怎麼根據鳥來發明飛機的
萊特兄弟發明了飛機。
1896年,兩兄弟聽聞了德國航空先驅奧托·李林達爾(又譯奧托·李林塔爾)在一次滑翔飛行中不幸遇難的消息。按說,這條消息對那些夢想飛行的人是一個打擊,但熟悉機械裝置的萊特兄弟卻從中認定,人類進行動力飛行的基礎實際上已足夠成熟,李林達爾的問題在於他還沒有來得及發現操縱飛機的訣竅。對李林達爾的失敗進行了一番總結後,萊特兄弟滿懷激情地投入了對動力飛行的鑽研。
萊特兄弟不僅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飛行物——鳥類學習。他們常常仰面朝天躺在地上,一連幾個小時仔細觀察鷹在空中的飛行,研究和思索它們起飛、升降和盤旋的機理。當年他們提出的許多新穎想法,都在以後的航空工業中得到了應用。在吸取前人經驗教訓的基礎上,萊特兄弟開始了飛行器的研製。在無法得到別人資助的情況下,他們用自行車生意賺來的錢進行飛機的研製。兄弟倆的配合是完美無缺的。哥哥威爾伯勤勤懇懇,扎扎實實,擁有工程師的細致和謹慎;弟弟奧維爾則富有藝術家的想像力,敢於不斷創新。兩顆智慧的大腦密切配合,相得益彰,正如威爾伯所說:「奧維爾和我一起生活,共同工作,而且簡直是共同思維,就和一個人一樣。兩兄弟認為飛機能不能順利飛行,關鍵就在於如何設計和控制它在飛行過程中各種受力間的平衡。維爾伯·萊特用一張水平放置的紙演示了這個問題:如果讓它自由落下,在理想的平靜空氣當中,我們可以想像它一定是平穩落下,但理想條件是很罕見的,任何一點氣流都會使得紙張翻轉和飄盪。對於飛機來說,完全理想的空氣條件下,要實現上天並不難,但是天空中總是存在風,這就使得實現飛機飛行的關鍵,在於如何調節飛機前後左右各個方向的受力平衡,特別是飛機的重心和升力受力點之間的關系。 早期由於擔心機翼過大,會使得飛機難於操為151平方英尺,皮歇爾的為165平方英尺,查盧特的為143平方英尺。這就使得飛機所能夠獲得的升力並不充裕,相比之下,駕駛員的重量就佔了升力的很大部分,那麼在這種受力情況下,駕駛員自身的位置變化將嚴重地影響飛機的重心,而當時一般的設計思路就是順勢利用這點,由駕駛員改變身體位置來控制飛機的飛行姿態。然而正是這樣一種思路嚴重製約了飛機操縱性能的提升,因此萊特兄弟決定改變這個技術思路。 他們首先仔細研究了前人的試驗數據,再通過大量風箏、滑翔機以及風洞試驗做驗證,設計出了最佳的機翼剖面形狀和角度,以便獲得最大的升力;然後決定把一般大小的機翼增大一倍,達到308平方英尺。最重要的是,他們設計了通過直接控制機翼來操縱飛機飛行姿態的機構,同時,在飛機整體的升力增加後,飛機對於駕駛員自身位置的變化也不那麼敏感了,這就使得飛機盡管機翼面積大大增加,但可操縱性能並沒有比小機翼飛機降低! 兄弟倆認為要建造一架飛行機器,有三個主要的障礙:(1)如何製造升力機翼;(2)如何獲得驅動飛機飛行的動力;(3)在飛機升空之後,如何平衡以及操縱飛機。前兩個問題在某種程度上已經獲得解決。
最初兄弟倆努力製造全尺寸的滑翔機,接連四個夏天,他們前往北卡羅來納州旅行,目的地是個與世隔離的岬角。氣象部門向他們建議,岬角風力大,是有利的練習場。之後不久,他們製作了第一架無人駕駛雙翼滑翔機,把它象風箏一樣放上了天。他們又在飛機的前面安裝了升降舵,也就是一種擺動舵,可以用來操縱橫軸。
1900年10月的一個傍晚,威爾伯·萊特趴在易碎的滑翔機骨架上,迎著海風飄了起來,他成功了。雖然這只是幾秒鍾的飛行,只有1米多高,但萊特兄弟的成就超過了試圖靠移動身體重量操縱飛行的李林達爾。第二年,兄弟倆在上次製作的基礎上,經過多次改進,又製成了一架滑翔機。這年秋天,他們又來到基蒂霍克海邊,一試驗,飛行高度一下子達到180米之高。
1900—1903年,他們製造了3架滑翔機並進行了1000多次滑翔飛行,還自製了200多個不同的機翼進行了上千次風洞實驗,修正了李林達爾的一些錯誤的飛行數據,設計出了較大升力的機翼截面形狀。在此期間,他們的滑翔機多次滑翔距離超過1000米。在當時看來,這可是不小的成就。經過不斷鑽研,不斷改進,萊特兄弟不僅迅速掌握了當時的飛行器製造技術,而且在許多方面取得了重大突破。從1903年夏季開始,萊特兄弟著手製造這架著名的「飛行者一號」雙翼機。動力飛行首先需要一台發動機,但當時市面上根本沒有飛機的發動機出售,也沒有一家公司願意冒險製造航空發動機。但是兄弟倆並沒有氣餒,他們請了機械師查爾斯?泰勒(Charles?Taylor)來幫他們製造了一台大約12馬力、重77.2千克的活塞式發動機。有了發動機,威爾伯和奧利弗只盼著多風的秋季能早日到來。10月中旬,「飛行者號」組裝完畢,奧維爾對新飛行器非常滿意,「這是我們迄今為止造得最好的一架飛機。『她』非常聽話。」 奧維爾的感情不難理解,「飛行者一號」的每一根「肋條」都是他們親手製作而成。
E. 哪個科學家根據小鳥發明了飛機
飛機(fixed-wing aircraft)指具有機翼和一具或多具發動機,靠自身動力能在大氣中飛行版的重於空氣的航空器。權嚴格來說,飛機指具有固定機翼的航空器。20世紀初,美國的萊特兄弟在世界的飛機發展史上做出了重大的貢獻。在1903年製造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機「飛行者」1號,並且獲得試飛成功。他們因此於1909年獲得美國國會榮譽獎。同年,他們創辦了「萊特飛機公司」。自從飛機發明以後,飛機日益成為現代文明不可缺少的運載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。
F. 飛機是從鳥的什麼發明的
頭雁飛行的過程中在其身後會形成一個低氣壓區,緊跟其後的大雁飛行時就可以利用這個低氣壓區減少空氣的阻力,減少體力消耗並有利於整個群體的持續飛行。
世界上第一架滑翔機就是從此設計來的!
G. 人們從小鳥身上得到啟示,發明了飛機,了解到了什麼
蝙蝠-雷達
小鳥-飛機
青蛙-電子蛙眼
鯊魚-潛水艇
變色龍-便衣
鯨魚-提高輪船速度回
蜻蜓-讓飛機的機翼答不會破碎
長頸鹿-抗荷服
海母-暴雨檢查器
螢火蟲-人工冷光
龍蝦-氣味探測儀
通過鯨魚的流線型發明了潛水艇。
通過蜻蜓發明了直升機。
通過蜻蜓的復眼發明了多相片的照相機。
通過鳥發明了飛機。
人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的"電子警犬"。
人類通過蝴蝶發明迷彩服。
科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。
水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀贊同3| 評論
H. 人們怎麼根據鳥的翅膀發明了飛機
某人把鳥的翅膀仔細的研究了一下 發現翅膀的截面是一面突出的拉長的水滴形 於是開始模仿並研究這個水滴形 後來發現流體 例如空氣 流過這個形狀的兩面時候 兩面的壓力是不同的 會產生升力 於是就有了機翼 這個特別的水滴形就叫翼型, 但是當初的動力發展並不發達 只有蒸汽機和不成熟的內燃機 於是人們嘗試從山坡上抱著翅膀滑下去 後來發現很容易翻滾 於是學鳥的樣子做了尾巴 就是尾翼 又後來有些人的實驗成功了 人們就進行擇優改良 一代一代直到萊特兄弟造出一架能飛幾百米的飛機
I. 飛機是根據什麼鳥而發明的
約在公元1800年,氣體動力學創始人之一的英國科學家凱利,曾深入地研究過飛行動物的形態,尋找最具流線型的結構。他模仿鳥翼設計了一種機翼曲線,與現代飛機機翼截面曲線幾乎完全相同。法國生理學家馬雷曾寫過一本研究鳥類飛行的《動物的機器》的書,介紹了鳥的體重與翅膀負荷(即單位翅膀面積所負的重量)的知識。後來,俄國科學家茹可夫斯基在研究鳥類飛行的基礎上,提出了航空動力學的理論,正是通過對鳥類的一系列的研究,終於找到了人類上天的關鍵所在。在人們模仿鳥類翅膀,採用大功率輕便發動機帶動螺旋槳之後,美國萊特兄弟終於在1903年發明了飛機,實現了人類夢寐以求的飛上天空的願望。
現代航空技術飛速發展,先進的飛機時速可達3700公里,但飛機的飛行本領有許多方面不及飛鳥。有一種「軍艦鳥」,它的翅膀骨骼僅有100克重,而兩翅展開卻有2米多長,因此,它飛行時消耗的能量和動力非常少。比「軍艦鳥」更節省「燃料」的是一種叫作金色鷸的小鳥,它從加拿大越海連續飛到南美洲,行程3900公里,而體重只減輕60克。現代航空技術若能趕上這種效率,那麼一架輕型飛機飛行30公里,只需耗用0.5升汽油,僅相當於目前用量的1/9。
「軍艦鳥」
在西印度洋群島上的蜂鳥,身長不過5厘米左右。就是這種小鳥,竟會做現有的任何飛機都做不到的各種機動靈活的飛行:向上高飛升至2000米的高空接著垂直下降,陡然起飛,掉頭飛行,向後退著飛以及懸停空中等。如果一旦把它的飛行奧秘破譯出來,對改善飛機性能將有寶貴的借鑒作用。
鳥類的飛行,還有其他許多優異特性是現代化飛機所不具備的。可以樂觀地預測,繼續深入地研究鳥的飛行並從中得到有益的啟示,一定可以進一步改進現有飛機的性能,給未來新型飛機的設計增添異彩。
J. 人們根據小鳥發明了飛機,人們根據什麼發明了什麼
人們模仿蒼蠅的眼睛製成了一種新型光學元件蠅眼透鏡,人們模仿魚類的沉浮系統魚鰾設計出潛艇,人們模仿螢火蟲製成人造冷光