任何航空器都必須產(chǎn)生大于自身重力的升力才能升空飛行,這是航空器飛行的基本原理,
。前面我們提到,航空器可分為輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器兩大類,輕于空氣的航空器如氣球、飛艇等,其主要部分是一個(gè)大大的氣囊,中間充以比空氣密度小的氣體(如熱空氣、氫氣等),這樣就如同我們小時(shí)候的玩具氫氣球一樣,可以依靠空氣的靜浮力升上空中。遠(yuǎn)在一千多年以前,我們的祖先便發(fā)明了孔明燈這種借助熱氣升空的精巧器具,可以算得上是輕于空氣的航空器的鼻祖了。然而,對(duì)于重于空氣的航空器如飛機(jī),又是靠什么力量飛上天空的呢?相信大家小時(shí)候都玩過風(fēng)箏或是竹蜻蜓,這兩種小小的玩意構(gòu)造十分簡單,但卻蘊(yùn)含著深刻的飛行原理。飛機(jī)的機(jī)翼包括固定翼和旋翼兩種,風(fēng)箏的升空原理與滑翔機(jī)有一些類似,都是靠迎面氣流吹動(dòng)而產(chǎn)生向上的升力,但與固定翼的飛機(jī)有一定的差別;而旋翼機(jī)與竹蜻蜓卻有著異曲同工之妙,都是靠旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向上的升力。機(jī)翼是怎樣產(chǎn)生升力的呢?讓我們先來做一個(gè)小小的試驗(yàn):手持一張白紙的一端,由于重力的作用,白紙的另一端會(huì)自然垂下,現(xiàn)在我們將白紙拿到嘴前,沿著水平方向吹氣,看看會(huì)發(fā)生什么樣的情況。哈,白紙不但沒有被吹開,垂下的一端反而飄了起來,這是什么原因呢?流體力學(xué)的基本原理告訴我們,流動(dòng)慢的大氣壓強(qiáng)較大,而流動(dòng)快的大氣壓強(qiáng)較小,白紙上面的空氣被吹動(dòng),流動(dòng)較快,壓強(qiáng)比白紙下面不動(dòng)的空氣小,因此將白紙托了起來。這一基本原理在足球運(yùn)動(dòng)中也得到了體現(xiàn)。大家可能都聽說過足球比賽中的“香蕉球”,在發(fā)角球時(shí),腳法好的隊(duì)員可以使足球繞過球門框和守門員,直接飛入球門,由于足球的飛行路線是彎曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”,
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飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的》(
http://www.msguai.com)。這股使足球偏轉(zhuǎn)的神秘力量也來自于空氣的壓力差,由于足球在踢出后向前飛行的同時(shí)還繞自身的軸線旋轉(zhuǎn),因此在足球的兩個(gè)側(cè)面相對(duì)于空氣的運(yùn)動(dòng)速度不同,所受到的空氣的壓力也不同,是空氣的壓力差蒙蔽了守門員。對(duì)于固定翼的飛機(jī),當(dāng)它在空氣中以一定的速度飛行時(shí),根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理,機(jī)翼相對(duì)于空氣的運(yùn)動(dòng)可以看作是機(jī)翼不動(dòng),而空氣氣流以一定的速度流過機(jī)翼?諝獾牧鲃(dòng)在日常
生活中是看不見的,但低速氣流的流動(dòng)卻與水流有較大的相似性。日常的生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)水流以一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的流量流過河床時(shí),在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機(jī)翼的氣流與河床中的流水類似,由于機(jī)翼一般是不對(duì)稱的,上表面比較凸,而下表面比較平,流過機(jī)翼上表面的氣流就類似于較窄地方的流水,流速較快,而流過機(jī)翼下表面的氣流正好相反,類似于較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。根據(jù)流體力學(xué)的基本原理,流動(dòng)慢的大氣壓強(qiáng)較大,而流動(dòng)快的大氣壓強(qiáng)較小,這樣機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)就比上表面的壓強(qiáng)高,換一句話說,就是大氣施加與機(jī)翼下表面的壓力(方向向上)比施加于機(jī)翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機(jī)的升力。當(dāng)飛機(jī)的機(jī)翼為對(duì)稱形狀,氣流沿著機(jī)翼對(duì)稱軸流動(dòng)時(shí),由于機(jī)翼兩個(gè)表面的形狀一樣,因而氣流速度一樣,所產(chǎn)生的壓力也一樣,此時(shí)機(jī)翼不產(chǎn)生升力。但是當(dāng)對(duì)稱機(jī)翼以一定的傾斜角(稱為攻角或迎角)在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)與非對(duì)稱機(jī)翼類似的流動(dòng)現(xiàn)象,使得上下表面的壓力不一致,從而也會(huì)產(chǎn)生升力。