物理書告訴我們,飛機飛起來是機翼上方空氣流速大,壓強小,機翼下方空氣流速慢,壓強大,壓強差把飛機托起來,但是為什麼發動機在機翼下方,按理說機翼下方空氣流速大,飛機還能飛起來?


我給 @yeeda dalao的回答補充一下圖說明下他的第五點,為啥飛機發動機引擎放在機翼背上的會容易出問題

引用一下知友 @根叔 的回答中的圖

什麼飛機在設計上有令人拍案叫絕的技術革新??

www.zhihu.com圖標

先看看機翼表面氣流的流動情況,飛機在起飛落地的時候,是有仰角的,簡單來說就是抬起機頭的,這樣會有一個迎風面仰角,這個抬頭仰角過大的時候,飛機機翼表面氣流會出現氣流亂流,導致機翼表面升力不足,也就是失速現象,英語叫stall

當飛機機翼和相對氣流之間的角度變大時,機翼表面亂流出現了

而發動機安裝在機翼上方的本田公務機HondaJet的發動機位置…

所以大家可以看到HondaJet的發動機被一個支架加高了很多,遠離了機翼表面的亂流區,不然發動機在起飛落地的關鍵時刻,處在這種混亂氣流中,推力不足發生髮動機喘震熄火之類的事就撲街了……

以及 @liulow dalao回答中提到的翼吊發動機對機翼氣流的影響是怎麼回事,

在 @Phoolean dalao的回答

客機發動機外側有一片小翼,是做什麼用的??

www.zhihu.com圖標

中提到現在大型飛機為了避免起飛落地時機翼表面氣流失速這類事的發生,還專門在翼面下吊裝的發動機上裝上了渦流發生器VOTERX

就是發動機上面那個吐出來的像刀一樣的葉片,把氣流給捋順,避免起降階段因為發動機的遮蔽導致機翼表面氣流出現失速現象。

唔,以上


分解一下問題:你是認為由於有翼吊發動機排氣速度對機翼下表面的影響,導致機翼可能升力不足?

首先,發動機排氣速度對機翼是否有影響?是有影響的,發動機排氣速度總是要大于飛行速度的,理論上也是會比機翼下表面氣流速度快的。

但是,影響會有多大?先說影響區域吧,發動機的弔掛區域相比整片機翼要小很多,總不見得機翼下面全是發動機吧;其次,機翼處於發動機噴口後的區域又只是弔掛區域的一部分大小了,再怎麼說發動機不能吊在機翼前,整片機翼都處在尾流區吧;最後吊架還有長度,也就是說除了沿展向和飛行方向上發動機尾流沒有覆蓋機翼,在高度上二者也有一定的距離,所以影響沒有想像中那麼大。再來,飛發一體化設計,機翼和短艙針對流場的耦合也要進行優化,確保短艙流動對機翼影響最小。


兄弟,你把問題改改吧。你自己就把自己問蒙圈了!

我估計你是想問為什麼民航客機的發動機都是吊在機翼下方,而不是在機翼上方吧!

我從幾個簡單的方面回答一下,順便糾正一下你思路的誤區吧:

1、你的基本理解是對的,即:飛機飛行的時候機翼上方的空氣流速遠大於機翼下方的流速(相對機翼),才會有壓強差,然後飛機才能飛起來!

2、但是你理解的太淺薄,考慮的太簡單了!因為流量差,其實比流速差更重要!最直接的表現就是所有飛機都有一個指標,叫做升限,為什麼會有升限呢?那是因為高度越大,空氣越稀薄,結果就是流速差還可以保證,但是流量差越來越小!這時候飛機再怎麼努力也不可能飛得更高了!反之,如果空氣的密度恆定,不隨高度增加而降低的話,理論上飛機是沒有升限,可以一直爬升,直到沒油了為止。

3、其實噴氣機的進氣方式有四種基本布局:機頭進氣(如殲五、殲六、殲七)、機腹進氣(如F16、殲十、蘇27、30、35、57)、機側進氣(F14、F15、F22、J20)、機背進氣(SR71、F117、B2、德國多尼爾VFW-614、西銳SF50),還有一個異類,叫做A10攻擊機!

機頭進氣殲六

機頭進氣殲七

機腹進氣的F16

機腹進氣的殲十B

機腹進氣的SU35

機腹進氣的SU57(有點機側進氣的的嫌疑啊)

機側進氣的F14

機側進氣的F15

機側進氣的F22(有點機腹進氣的嫌疑啊)

機側進氣的J20

異類的A10攻擊機

機背進氣的SR71

機背進氣的F117

機背進氣的B2,大名鼎鼎的B2

機背進氣的西銳SF50

機背進氣的本田HondaJet,貌似只能在美國飛,好像只獲得了美國聯邦航空管理局型號認證。HondaJet為何把發動機放到機翼上?主要原因是飛機太小、起落架不可能做的很大,如果放在機翼下方,結果就是飛機起飛或降落時發動機會撞到地面,變成一次性用品!哈哈

送你一個彩蛋,純正的翼上發動的德國多尼爾VFW-614………………這個,這個,我實在搞不懂他們為什麼搞出這麼一架飛機!!!難道說也是因為起落架太短?

4、民航客機翼下弔掛發動機的布局屬於(三叉戟和麥道的部分民航客機除外)機側進氣大類,嚴格來說是機側進氣的變種。

三叉戟客機

麥道MD-82飛機

麥道DC-10飛機

麥道MD-11飛機

5、說了這麼多進氣方式,機背進氣的進氣的效率是最差的,尤其在抬頭、爬升、轉向的時候導致進氣不足!為什麼呢?因為機翼和機身上方的空氣流量不足,導致發動機吸氣不夠!所以,機背進氣的飛機極其稀少,只有極個別的特殊用途的飛機才會採用機背進氣,比如B2為了隱身,A10據說是為了低空突擊時減少發動機被擊傷的概率,三叉戟和麥道客機據說是為了降低客艙噪音!

6、但是,對於民航的大涵道比發動機來說,最最重要的是維護保養的便利性和經濟性,這個甚至壓倒了使用的安全性這個因素(翼下弔掛發動機的布局方式,雖然方便維修保養,但是導致發動機離地間距過小,很容易吸入地面雜物,比如石子等等,可能會對發動機造成嚴重傷害)。

7、綜合來說機頭進氣效率最高,但是對視線、機載設備和內部空間影響最大,得不嘗試;機腹進氣,綜合效率最高,機動性最好(蘇系列一直如此);機側進氣各方面平衡性能較好,尤其是經濟型較好,但是據說對機體結構強度要求較高(尤其是戰鬥機);機背進氣飛行性能最差,但有其獨特優勢,在某些應用場景,這些優勢會蓋過其天生的劣勢!


機翼下方流速快?你確定?

發動機雖然在翼下,但是它尾噴的氣流不直接運用于飛機上,而是產生推力通過掛架傳遞到機翼帶動整個飛機,

機翼是一個整體,機翼勻速或者加速向前時,仍然是上表面流速快。所以飛機有升力

至於超臨界翼形之類就不說了。


安-72和YC-14了解下

事實上放在機翼的正上方就是可以增加升力的…除了機翼上會有點燙以外…


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