風(fēng)箏的空氣動力學(xué)原理是什么

　　風(fēng)箏大家都很熟悉，但是有很多人都不知道風(fēng)箏的一些科學(xué)原理。下面是百分網(wǎng)小編為你精心推薦的風(fēng)箏空氣動力學(xué)原理，希望對您有所幫助。

　　風(fēng)箏的空氣動力學(xué)原理

　　風(fēng)箏是中國古代發(fā)明的與竹蜻蜓一樣聞名于世界的最古老的“飛行器”。風(fēng)箏的飛行與原理與現(xiàn)代的固定翼飛機基本相同，均是依靠自身的升力面產(chǎn)生升力，克服重力，實現(xiàn)飛行。

　　在放飛風(fēng)箏的時候，需要高舉風(fēng)箏，逆風(fēng)進(jìn)行助跑，然后放飛，這是因為風(fēng)箏與飛機一樣，都需要一個最小起飛速度(風(fēng)箏與風(fēng)速之間的相對速度)，高于這個速度，風(fēng)箏所獲得的升力才足夠大，才能有足夠的克服自身重力的升力。根據(jù)升力產(chǎn)生的原理，在低速狀態(tài)下，速度越高，升力面面積越大，所產(chǎn)生的升力越大，但同樣也會帶來阻力升高的后果。固定翼飛機主要依靠發(fā)動里產(chǎn)生的推力(拉力)來克服阻力，而風(fēng)箏則依靠人力來拉動風(fēng)箏線克服空氣阻力。

　　有經(jīng)驗的人放風(fēng)箏的時候，在風(fēng)箏飛行過程中，會抖動手中的風(fēng)箏線，不斷的拉扯風(fēng)箏，使其前后擺動。這實際上是在迫使風(fēng)箏在做有規(guī)律的非定常俯仰運動，從而使得風(fēng)箏獲得非定常的升力。由于風(fēng)箏在飛行中迎角(風(fēng)箏縱軸線與風(fēng)向之間的角度)較大，存在于風(fēng)箏上表面的渦既不穩(wěn)定，很容易發(fā)生分離或脫落，如果迫使風(fēng)箏作俯仰運動，將使得渦穩(wěn)定的存在或推遲渦的脫落，從而獲得更大的升力。這樣，采用這種方法會使得風(fēng)箏越飛越高。

　　一般風(fēng)箏的尾部都會加配重，這是為了平衡升力中心與重心之間的位置，防止因為風(fēng)箏迎角過大，發(fā)生過失速現(xiàn)象或發(fā)生翻滾。

　　風(fēng)箏的原理

　　1、風(fēng)箏飛升的“墜重”(墜飄)平衡原理

　　采用“墜重”平衡的風(fēng)箏，一般為平板式的，討論“墜重”平衡這一原理，根據(jù)力學(xué)中物體受力的平衡原理，由圖3可知，力F1、F2是忽左忽右的風(fēng)流形成的，故F1≠F2，從而給風(fēng)箏形成了旋轉(zhuǎn)的力矩;力F3是人為加上的“墜重”力，且此力通過風(fēng)箏中心，從而給風(fēng)箏形成了較大的重力矩，該力矩是反抗風(fēng)箏旋轉(zhuǎn)力矩的，只要重力矩≥旋轉(zhuǎn)力矩，風(fēng)箏就可達(dá)到飛升的`平衡，F(xiàn)3的大小起決于風(fēng)箏尾巴的長短、寬窄及材料，且應(yīng)隨著風(fēng)的大小而適當(dāng)改變其中某一因素。

　　2、風(fēng)箏飛升的“橫桿”平衡原理

　　采用“橫桿”平衡原理的風(fēng)箏，一般為平板串式風(fēng)箏，當(dāng)然，單個平板串子亦可放飛，其原理與串式的相同。下面，我們以單個串子為例，討論“橫桿”平衡這一原理，根據(jù)力學(xué)中物體力的平衡原理，

　　風(fēng)箏運動原理

　　操作原理

　　眾所周知，風(fēng)箏上天有兩個必要的條件：

　　(1)風(fēng)箏要在有風(fēng)的天氣下，風(fēng)箏才能放飛，但是盤鷹風(fēng)箏除外。

　　(2)風(fēng)箏都

　　放風(fēng)箏

　　放風(fēng)箏

　　需要有提線的牽引，“斷線的風(fēng)箏”在短暫的飄遠(yuǎn)之后必定會掉下來。

　　揚力作用

　　揚力的產(chǎn)生：風(fēng)箏在空中受風(fēng)，空氣會分成上下流層。通過風(fēng)箏下層的空氣受風(fēng)箏面的阻塞，空氣的流速減低，氣壓升高;上層的空氣流通舒暢，流速增強，致使氣壓減低;揚力即是由這種氣壓之差而產(chǎn)生的，這正是風(fēng)箏能夠上升的原因。

　　以上可知，揚力的產(chǎn)生有2個要素：(1)風(fēng)力;(2)牽引力;這就解釋了開頭提出的問題。在風(fēng)力、牽引力和由此產(chǎn)生的揚力三個力的作用下，風(fēng)箏在空中基本上是達(dá)到受力平衡的。

　　風(fēng)箏在空中的受力：風(fēng)力的方向基本上是水平方向，而風(fēng)箏受風(fēng)的角度和上揚力的大小，可以由提線方便地控制。幾次練習(xí)后放風(fēng)箏者會很快掌握控制風(fēng)箏的技巧：放風(fēng)箏的時候，一般是一抽一放。

　　抽的時候，因為風(fēng)箏提線一般放在風(fēng)箏面靠上的位置，加大牽引力可以控制風(fēng)箏角度變小，上揚力增加，風(fēng)箏穩(wěn)步上升;放的時候，即平衡的風(fēng)箏牽引力變小，在風(fēng)力和揚力的合力作用下，風(fēng)箏會飛高飛遠(yuǎn)，但是必須很快又抽，以再次保持風(fēng)箏的角度穩(wěn)定。

　　風(fēng)力正盛的時候可以多放線，當(dāng)風(fēng)力稍有下降，就收一些線。

　　放風(fēng)箏的好處

　　春天放風(fēng)箏，對人的身體健康是非常有益處的。傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為，放風(fēng)箏者沐浴和煦的陽光和春風(fēng)，有“疏泄內(nèi)熱，增強體質(zhì)之益。”史書《續(xù)博物志》也有“放風(fēng)箏，張口仰視，可以泄熱”之說�，F(xiàn)代保健醫(yī)學(xué)的研究也表明，在明媚的春光里踏青放風(fēng)箏，可以舒展筋骨，讓身體隨著放飛的風(fēng)箏而不停地移動，從而活動四肢百骸;同時，由于盡情呼吸著新鮮空氣，吐故納新，能促進(jìn)人體的新陳代謝，改善血液循環(huán)狀態(tài)，從而獲得消除冬日氣積郁、祛病健身之功效。此外，放風(fēng)箏時，雙眼面對藍(lán)天，飛行的風(fēng)箏千姿百態(tài)，可以消除眼肌疲勞，調(diào)節(jié)和改善視力，預(yù)防近視和弱視。

　　近年來，國內(nèi)外有些醫(yī)院和療養(yǎng)院采用“風(fēng)箏療法”治療精神抑郁、神經(jīng)衰弱、小兒智力不全等癥，也收到了神奇的療效。

　　放風(fēng)箏也是一項健腦運動，需要全身心地投入。僅僅處理好放風(fēng)箏和風(fēng)向風(fēng)速的關(guān)系，就得讓放飛者動一番腦筋：風(fēng)箏飛起來的必要條件是地面有風(fēng)，但風(fēng)速過大也不好放飛，因為這時空氣水平方向力量過大，風(fēng)箏不易“抬”上來，也很難控制;放風(fēng)箏最怕的是風(fēng)向不定，因為此時風(fēng)箏最容易“栽”下來。古人認(rèn)為放風(fēng)箏的較高境界是：放時相牽，一線相連，未放之時，放飛后如同進(jìn)了賽馬場，要精神抖擻，把線看作韁繩緊拉，如同馴馬一般，然后望天入靜，隨飄移而前后奔走。

　　放風(fēng)箏能使人情緒開朗、心境愉悅。放飛時，大腦高度集中，無疑會消除人的內(nèi)心雜念;放飛者極目藍(lán)天，其心胸也會感到開闊;此外，春季草長鶯飛，觸目皆景，放飛風(fēng)箏，是一次人與自然的美好對話。

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