



一百年前,人們就掌握了飛行的本領。滑翔機能像鷹一樣飛,它會在熱空氣的作用下螺旋上升;直升機能像蜂鳥一樣在空中盤旋;客機能像信天翁一樣飛幾千公里;軍事噴氣機能夠潛水,并像獵鷹一樣轉彎。
懸掛式滑翔機是最輕的一種飛機,僅有24克重。
雙層的空中巴士A380能夠承載853名乘客,它不需要中途加油就能夠從紐約飛到香港。
四種作用力
飛機如何飛行呢?首先要克服重力。重力是地面附近物體由于地球吸引而受到的力。每架飛機飛行時,都會產生四種作用力。升力使飛機上升,重力向下拉飛機,動力向前推飛機,阻力則向后拉飛機。飛機如果想前行,動力就必須大于阻力。飛機若想起飛,升力就必須大于重力。
空氣的力量
安—225運輸機是世界上最大的飛機。它重約600噸,翼展約88米長。這么沉重的龐然大物是怎么飛起來的呢?答案是它利用了空氣。空氣是多種氣體的混合物,多數時候你根本注意不到它的存在。但是,在強風天氣時,空氣就非常強大了。例如,颶風能夠掀起屋頂并把汽車卷入空中。飛機飛行就借助了空氣的作用。
巨大的安—225運輸機需要6個發動機才能起飛,它的32個輪子用來緩沖降落時與地面的摩擦。
升力怎么產生作用
看看空中的風箏,我們就知道是怎么回事了。做風箏時,要把風箏用線系在至少兩個地方,這樣有風時,風箏和這兩條線就能形成一個三角形。基于這樣一個三角形,風箏下面的氣流就會被彈回,這個被彈回的氣流產生了一個相反的,也就是向上的力,這就是升力。
飛機和風箏不一樣,它不需要風力便可以升空。它在行進過程中會產生自己的“風力”,它的兩個翅膀與氣流形成了一個三角形,有助于產生升力。
飛機的翅膀表面是向上凸的,底部通常都是平的,這種形狀的機翼上部和底部一同協作,向下壓氣流,會比平面的形狀產生更大的升力。
空氣阻力
在風和日麗的天氣中,你走在大街上,幾乎注意不到空氣的存在。但是,如果你在大風天騎車,就會感到風在和你作對,你必須使勁抵抗它。低速時,阻力小,但隨著速度的增加,空氣阻力就會越來越大。飛機飛得很快,所以空氣阻力對飛機來說是個很大的問題。
假設公共汽車能夠以噴氣飛機的速度行駛,空氣阻力就會非常大,就像是撞上了一面磚墻。但飛機以這種速度行進時,空氣阻力就不會這么大了。這是因為飛機的形狀與公共汽車的形狀不同。飛機的形狀稱作流線型,它能夠幫助飛機在空氣中滑行。飛機的表面非常光滑,前部是半圓半尖的,這使得周圍的空氣能夠流通。
實驗室中美國動力AD-150號飛機模型模擬飛行。煙的痕跡表示飛機周圍的空氣運動。因為它具有空氣動力外形,所以周圍的空氣非常暢通。
知識鏈接:海洋流線型
自然界中,流線型最好的呈現地方便是海洋。水要比空氣更稠密,所以在水中前進非常困難。數百萬年來,魚類身體形狀不斷地進化,這才能夠在海洋中無拘無束地游動。許多魚都具有半尖半圓的鼻子,光滑線型的身體。飛機設計者設計出類似于魚的這種外形,使飛機在空氣中飛行自如。
(本欄目選摘自遼寧少年兒童出版社《我們身邊的高科技——飛上藍天》)