版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們

“速度真快，都要飛起來了”，我們經(jīng)常用類似的語言來形容一個(gè)物體的移動(dòng)速度很快，但實(shí)際上是一個(gè)飛不起來的物體，無論移動(dòng)速度多快，它終究都是飛不起來的。

飛機(jī)起飛時(shí)的速度與當(dāng)時(shí)的風(fēng)速、飛機(jī)的載重等很多因素都有關(guān)系，并不是一個(gè)固定的數(shù)值，但粗略來講，一般民航客機(jī)的抬頭速度大概在每小時(shí)250公里到290公里之間，而戰(zhàn)斗機(jī)的起飛速度大概要達(dá)到每小時(shí)350公里左右。毫無疑問，加速是飛機(jī)起飛過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但并不是最關(guān)鍵的因素，否則高鐵早就飛起來了。以中國自主設(shè)計(jì)并制造的“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組為例，它的最高時(shí)速就可以達(dá)到每小時(shí)400公里，比飛機(jī)起飛時(shí)的速度還要快，可它仍舊穩(wěn)穩(wěn)地待在軌道上。

一個(gè)物體想要飛起來就必須要獲得升力，而升力并不是由速度所直接提供的，只有特殊的結(jié)構(gòu)與速度相互配合，才能夠產(chǎn)生使物體升空的力量。

飛機(jī)與高鐵和汽車在結(jié)構(gòu)上有什么不同呢？最大的不同就在于飛機(jī)有兩個(gè)翅膀。自從1903年萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)以來，飛機(jī)的外觀形態(tài)出現(xiàn)過各種各樣的變化，現(xiàn)在各種外觀結(jié)構(gòu)千奇百怪的飛機(jī)更是層出不窮，但只要是飛機(jī)，就少不了一個(gè)東西，那就是“機(jī)翼”。一架民航客機(jī)的滿載重量可以達(dá)到數(shù)百噸，只是安上兩個(gè)翅膀，就能使這么一個(gè)數(shù)百噸的龐然大物飛起來嗎？還真是如此。

機(jī)翼是如何使飛機(jī)獲得升力的？這還要從一個(gè)原理說起，那就是伯努利原理。

伯努利原理是由丹尼爾·伯努利與1726年所提出的，這一原理簡(jiǎn)單來講就是在粘度可以忽略不計(jì)的理想水流或氣流之中，流體的流動(dòng)速度越小，壓強(qiáng)就越大，反之流動(dòng)速度越大，壓強(qiáng)就越小。關(guān)于伯努利原理，我們?cè)谌粘Ｉ钪凶顬槌Ｒ姷囊粋€(gè)例子就是等地鐵，當(dāng)很多人一起站在站臺(tái)邊等待地鐵進(jìn)站時(shí)，就形成了一堵人墻，將前方與后方的空氣隔絕開來，此時(shí)地鐵進(jìn)站，前方的空氣高速流動(dòng)，所以壓強(qiáng)變小，而后方的空氣流動(dòng)速度依舊很慢，所以壓強(qiáng)很大，于是我們就會(huì)感覺有一股力量將我們向前推，這股力量就是前后壓強(qiáng)差所造成的，很多時(shí)候我們還會(huì)誤以為是后面的人故意向前擠，從而引發(fā)矛盾。

在歷史上，某個(gè)國家就曾經(jīng)出現(xiàn)過因?yàn)椴矶鴮?dǎo)致眾人跌落地鐵軌道的安全事故。

飛機(jī)的機(jī)翼同樣也是利用了伯努利原理，仔細(xì)觀察，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)無論外觀多么不走尋常路的飛機(jī)，它的機(jī)翼都有著類似的特點(diǎn)，那就是機(jī)翼橫截面前端圓鈍，而后端尖銳，從上下觀察，機(jī)翼上方呈現(xiàn)隆起狀，而機(jī)翼下方則是基本平直的，之所以如此設(shè)計(jì)就是為了讓機(jī)翼上方與下方的氣流能夠在流速上產(chǎn)生差異。

當(dāng)飛機(jī)開始在跑道上奔馳，機(jī)翼上方的氣流流動(dòng)速度就會(huì)與下方的氣流流動(dòng)速度產(chǎn)生差異，上方流動(dòng)速度快，而下方流動(dòng)速度慢。

隨著飛機(jī)移動(dòng)速度的增加，機(jī)翼上方與下方氣流的流動(dòng)速度差異會(huì)越來越大，也就是說飛機(jī)上方的壓強(qiáng)越來越小，而下方的壓強(qiáng)則相對(duì)較大，于是就產(chǎn)生了升力，隨著速度的提升，升力也逐漸增加，直至升力大于飛機(jī)自身的重力，此時(shí)飛機(jī)就能飛起來了。飛機(jī)獲得升力的大小與兩個(gè)因素緊密相關(guān)，一個(gè)就是飛機(jī)的移動(dòng)速度，另一個(gè)則是飛機(jī)機(jī)翼的大小，機(jī)翼越大，其所獲得的升力也就越大，所以我們看到的運(yùn)輸機(jī)通常都有著非常壯觀的“翅膀”。

升空后的飛機(jī)會(huì)盡快穿越對(duì)流層，使自己來到6000米到12000米的巡航高度，因?yàn)檫@里的氣流運(yùn)動(dòng)以平流為主，所以被稱之為“平流層”。

飛機(jī)在平流層飛行，基本不會(huì)受到氣流的影響，相對(duì)比較穩(wěn)定，所以這個(gè)時(shí)候空乘就會(huì)開始為我們提供服務(wù)了，而在飛機(jī)起飛和降落的時(shí)候，因?yàn)橄氪┰綄?duì)流層，所以很容易出現(xiàn)顛簸，如果這個(gè)時(shí)候還在飛機(jī)中隨意走動(dòng)，很容易誘發(fā)安全事故，所以此時(shí)我們通常會(huì)被要求坐在座位上并系好安全帶。既然飛機(jī)的升力是基于氣體流動(dòng)速度的差異，這就決定了飛機(jī)是不可能離開地球飛入太空的，至于英國某公司所開發(fā)的太空飛機(jī)，其實(shí)只是有個(gè)飛機(jī)的樣子和飛機(jī)的名字而已，實(shí)際上它并不是飛機(jī)，這就好比甲魚并不是魚。

歡迎掃碼關(guān)注深圳科普！

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物！