飛機(jī)天上飛,其實(shí)是受到了4種力:牽引力、空氣阻力、升力和重力的共同作用。這4種力兩兩對(duì)應(yīng),由牽引力克服空氣阻力使飛機(jī)向前運(yùn)動(dòng);由升力克服飛機(jī)自身的重力使飛機(jī)向上運(yùn)動(dòng)。
可是,有種飛機(jī)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī),沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力,卻照樣能在天上飛。這種特別的飛機(jī)就是滑翔機(jī)。1891年,德國(guó)工程師李林塔爾制造出了第一架能實(shí)際滑翔的滑翔機(jī)。如今在很多飛行表演和競(jìng)賽中,還能看到滑翔機(jī)的身影呢!
想不想知道這沒(méi)有動(dòng)力的滑翔機(jī)是如何突破飛機(jī)的起飛、滯空以及著陸等重重難關(guān)的?跟我來(lái)吧。
面試外形要過(guò)關(guān)
成為一架優(yōu)秀的滑翔機(jī),外形很重要!就拿固定翼滑翔機(jī)來(lái)說(shuō)吧,一般人看不出它和普通的飛機(jī)有什么區(qū)別。但只要你細(xì)心觀察,就能發(fā)現(xiàn)其實(shí)滑翔機(jī)的身上處處蘊(yùn)藏著玄機(jī)。
先來(lái)看看機(jī)身:?jiǎn)巫铏C(jī)的座艙很小,只能容一個(gè)人擠進(jìn)去。滑翔機(jī)的飛行員并不采用直立坐姿,而是身體向后靠,雙腿向前方伸直。雖然這樣的姿勢(shì)不怎么舒服,但卻大大縮減了座艙的橫截面積哩!
再來(lái)看機(jī)翼:滑翔機(jī)和常規(guī)動(dòng)力飛機(jī)的機(jī)翼大不相同。滑翔機(jī)的機(jī)翼通常被設(shè)計(jì)得更長(zhǎng)、更窄。因?yàn)榛铏C(jī)在飛行時(shí),當(dāng)空氣流經(jīng)機(jī)翼時(shí)就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生升力,但同時(shí)也會(huì)形成阻力。對(duì)一架無(wú)動(dòng)力的滑翔機(jī)來(lái)說(shuō),飛行時(shí)減少阻力非常重要。而細(xì)長(zhǎng)、輕薄的機(jī)翼就能解決阻力難題,提高機(jī)翼的效率,從而實(shí)現(xiàn)滑翔機(jī)的高效飛行呢!
牽著鼻子飛上天
身材小巧、機(jī)翼狹長(zhǎng)、機(jī)身平滑……OK!滑翔機(jī)的外形算是過(guò)關(guān)了。可是,光外表好看,上不了天也是白搭。人家常規(guī)飛機(jī)起飛當(dāng)然不成什么問(wèn)題,因?yàn)樗鼈冇袕?qiáng)大的后援團(tuán)——發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力呢!滑翔機(jī)自己不帶發(fā)動(dòng)機(jī),在起飛方式上肯定得搞點(diǎn)小特殊。
這不,一架滑翔機(jī)跟著另一架飛機(jī)的屁股后面起飛了。揉揉眼睛看清楚點(diǎn)兒,人家滑翔機(jī)分明是被“帶頭大哥”用繩子硬生生給拽上天的。這其實(shí)就是滑翔機(jī)的起飛方式之一——飛機(jī)拖拽,即常規(guī)動(dòng)力飛機(jī)用長(zhǎng)繩將滑翔機(jī)拖拽到空中。飛行員可以控制滑翔機(jī)前端的快速釋放裝置,在達(dá)到預(yù)期高度后釋放長(zhǎng)繩。然后,滑翔機(jī)便開(kāi)始無(wú)動(dòng)力飛行,而拖拽飛機(jī)則可以返回機(jī)場(chǎng),準(zhǔn)備下一次拖拽工作。此外,滑翔機(jī)還可以通過(guò)彈射器、汽車拖拽和絞盤(pán)拖拽三種特殊方式實(shí)現(xiàn)起飛哩。
氣流托著飛得久
滑翔機(jī)的飛行速度越快,機(jī)翼產(chǎn)生的升力就越多,但同時(shí),機(jī)身和機(jī)翼受到的阻力也會(huì)越大。因此,滑翔機(jī)要獲得更快的飛行速度,就得想想其他的招兒,譬如,讓滑翔機(jī)轉(zhuǎn)角向下,通過(guò)犧牲高度來(lái)獲取速度。
可是,對(duì)于一架無(wú)動(dòng)力的滑翔機(jī)來(lái)說(shuō),它要如何在空中停留得更久呢?有經(jīng)驗(yàn)的滑翔機(jī)飛行員通常使用上升氣流來(lái)延長(zhǎng)飛行時(shí)間。雖說(shuō)滑翔機(jī)會(huì)在自身的重力作用下緩慢下降,但如果周圍氣流的上升速度超過(guò)了滑翔機(jī)的速度,那它實(shí)際上還是在上升的嘛。這就像是在逆水中行舟,雖然我們奮力向前劃水,但相對(duì)于河岸來(lái)說(shuō),船沒(méi)有前進(jìn)反而在隨著水流倒退。
安全著陸
從紙飛機(jī)到重新進(jìn)入大氣層的航天飛機(jī),滑翔機(jī)其實(shí)種類繁多呢。自20世紀(jì)20年代以來(lái),在一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家還出現(xiàn)了動(dòng)力滑翔機(jī)。這種滑翔機(jī)帶有動(dòng)力裝置,能夠自己起飛,而在飛行中關(guān)閉動(dòng)力裝置后,它就能像無(wú)動(dòng)力滑翔機(jī)一樣滑翔嘞。
可不管是哪種滑翔機(jī),飛行結(jié)束后能安全著陸才算圓滿。在著陸時(shí),飛行員需要控制滑翔機(jī)的下降率,以便將滑翔機(jī)降落在正確位置。飛機(jī)在飛行時(shí)需要升力,而在著陸時(shí)就要設(shè)法減少升力了。滑翔機(jī)每個(gè)機(jī)翼上都裝有擾流器,展開(kāi)它們便會(huì)干擾機(jī)翼上方的氣流。這樣不但能大大減少機(jī)翼產(chǎn)生的升力,還能增加阻力,幫助滑翔機(jī)實(shí)現(xiàn)降落。
看看,這沒(méi)有動(dòng)力的滑翔機(jī)漂亮地完成了起飛、滯空和著陸三大考核,你不想給它打高分都不行呀!