竹蜻蜓是什么原理?为什么转动螺旋桨就可以上升?

竹蜻蜓是什么原理?为什么转动螺旋桨就可以上升?,第1张

原理:竹蜻蜓叶片和水平旋转面之间有一个倾角(这个倾斜角度是可以调整的)。

当旋翼旋转时,旋转的叶片将空气向下推,形成一股强风,而空气也给竹蜻蜓一股向上的反作用升力,这股升力随著叶片的倾斜角而改变,倾角大升力就大,倾角小升力也小。当升力大于竹蜻蜓自身的重力时,竹蜻蜓便可向上飞起。

竹蜻蜓的叶片和旋转面也保持一个倾角,所以当我们用手旋转竹蜻蜓时,它会得到空气的反作用推力而向上飞出。

扩展资料:

中国的竹蜻蜓是直升机发明的灵感来源

中国的竹蜻蜓和意大利的达芬奇的直升机素描,为现代直升机的发明提供了灵感,指出了正确的思考方向,通常被认为是直升机发展的起点。

竹蜻蜓,又称飞旋和“中国顶”,是它们祖先的奇特发明。竹蜻蜓被认为早在公元前400年就存在于中国,而更保守的估计是明朝(约公元1400年)。这就是所谓的竹蜻蜓民间玩具,一直流传至今。

现代直升机比竹蜻蜓复杂一千万倍,但其飞行原理与竹蜻蜓相似。现代直升机的旋翼轴就像竹蜻蜓的叶片,旋翼轴就像竹蜻蜓的竹签,旋翼的发动机就像我们的双手用力摩擦在一起。竹蜻蜓的叶子是圆的,前面钝的,后面锋利的。上表面是拱形的,下表面是平的。

当气流通过拱形的上表面时,流速快,压力低。当气流通过一个较低的平面时,它的速度很慢,而压力很大。在上表面和下表面之间形成压力差,产生向上的升力。当升力大于它自身的重量时,蜻蜓就会飞到空中。直升机旋翼产生升力的原因与竹蜻蜓相同。

简明的大英百科全书、卷9日表示:“飞行的直升机是最早的想法之一,多年来一直认为,达芬奇首先提出了这个想法,但现在知道中国制造的玩具直升机在中世纪的欧洲人。”

参考资料来源:百度百科-竹蜻蜓

竹蜻蜓的叶片和旋转面之间有一个倾角(这个倾斜角度是可以调整的)。

当翼旋转时,旋转叶片将空气向下推,成一股强风,空气也给竹蜻蜓一向上的反作用升力,这股升力随着叶片的倾斜角而改变,倾角大升力大,倾角小升力小。当升力大于竹蜻蜓的重量,竹蜻蜓可向上飞起。

竹蜻蜓的叶片、旋转面也保持一个倾角,所以我们用手旋转竹蜻蜓,它会得到空气的反作用推力向上飞出。

竹蜻蜓的原理其实和直升机一样,都是利用叶片的旋转来产生升力,从而克服自身重力,来达到飞行的目的。竹蜻蜓的叶片是两片左右对称并带有一定角度的薄片,薄片的横截面一般是圆头尖尾型,上表面带一定的弧度,下表面一般为直线,这与现代低速飞机上所采用的翼型基本相同。当竹蜻蜓的叶片旋转时,通过竹蜻蜓叶片上的气流会绕过叶片本身,由于上表面的气流通过的距离笔下表面要长(两点之间,直线距离最短),所以,迫使上表面的气流运动速度要高于下表面,以便气流在同一时间汇聚于叶片的尾部。在低速流动状态下,气流的速度越高,则其压力(静压)就越底,这就造成上表面的压力低于小表面,从而使得上下表面产生压力差,具体表现为叶片上产生一个指向上表面的合力,这个力就是叶片上的升力。

竹蜻蜓的飞行性能取决于以下几点:

1、升力与重力的差别,如果升力小于重力,则竹蜻蜓不能正常飞行,这就需要将叶片做的尽量薄;

2、升力与阻力的关系:升力随着叶片的角度的增大而增加,而阻力也随之增加,在某一临界角度,升力的增加速度小于阻力的增加速度,从而使得阻力的大小达到不可接受的水平,即失速,这会严重影响飞行性能,所以,竹蜻蜓叶片的角度不能过大,建议选取在15度左右;

3、重心的位置:重心位置如果不在竹蜻蜓的几何中心线上,会导致竹蜻蜓飞行不稳定,要保证垂直的竹棍与叶片之间的垂直度,不然或导致竹蜻蜓飞行时尾部严重摆动,并最终失稳,失速。


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