一种直观高效的固定翼机翼升力演示仪
2020-10-21魏亚军
中国科技教育 2020年3期
魏亚军


项目背景
“飞机为什么能起飞?”是很多学生喜欢问的一个问题。同时,航空知识也是很多中小学科技教育的一个方向。在理论讲解飞机升力的原因(上下表面的压强差)的基础上,如果能有一个简单直观的演示仪器,让学生能“看”到这个升力,将会对教学效果有非常大的帮助。由此,引出我研制该装置的想法。
演示仪结构
图1-图3展示了这种演示仪的结构和原理。
固定翼机翼升力演示仪的结构如图1 和图2所示,图3是飞机机翼一定宽度的纵剖截面模型。机翼截面模型内部埋有14根引出的透明连接管,分别标注为1、2A、3A、4A、5A、6A、7A、2B、3B、4B、5B、6B、7B、8。空气通道是由2块有机板中间留有一定距离形成的空腔双隔板提供的。空心圆转管是两端伸出双隔板空腔外的透明圆管,其中段与机翼截面模型固定。在隔板外面转动圆管伸出部分时,可以使隔板内的机翼截面模型转动一定角度。机翼截面模型上部槽管和下部槽管是在机翼截面模型一面上刻出的通气沟槽。连接管是把槽管和连通器连接起来的塑料管道。在整个机翼截面模型里,共有14根槽管出口,在每一根槽管的出口处黏结1根连接管,并全部先按序装插在空心圆转管中,然后从双隔板背面穿出(如图2),与连通器相连。
演示飞机升力
装置工作时,当用吸尘器从演示仪双隔板一边的空气通道吸出气流时,另一边外部的空气会进入双隔板空腔,形成一定速度的稳定气流。当气流从双隔板中穿过机翼截面模型周边变窄的空间时,会因气流经过隔板空腔内的宽度变窄,使流经机翼截面模型上、下表面气流的速度发生变化。……
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