飞机之故此能飞起来,就像哪位在自家后院搭个秋千,不用啥精密的数学公式,就凭空气那股不服输的劲儿。 想象一下,你手里抓着一根软绳子,松开手,你晃了两下,绳子就甩了起来。
这时候你并不是在“飞”,你只是利用了绳子拉长、变形的惯性。飞机的翅膀,实际上就是那种嗡嗡作响的旧公园秋千,只不过用上了钢铁和烧过火的木头。当庞大的气流从底下穿过,翅膀就得拼命鼓起来,就像被风推着转的陀螺。
这可不是出于翅膀变大了,而是出于空气被挤得稀里哗啦的。 大量人卡在“升力”这个词上,当作这东西是上面托着飞。
实际上不然。升力的本质,就是空气在你面前“加速”。
你看着云朵飘,是出于下面的空气跑得快,上面的空气跑得慢。飞机要飞,就得让下面那团空气跑得比上面快。
这就像你在池塘里扔一块石头,石头周围的水流一圈一圈往外散,水面立马出现了一个大水坑;飞机就是那个石头,地面就是那个池塘。空气被翅膀“吸”着往下跑,翅膀后面就形成了低压区,而翅膀上面出于空气流速快,压力就低了。
这就好比大风吹过来的时候,窗户玻璃上会形成一层薄雾,那是低压区在作怪。 那为啥平时压窗玻璃的力气比这大?出于地面风大啊。
你看风沙如何吹那会儿,是出于风压。而飞机要往上冲,就得让空气“加速”到一定程度,把翅膀上的“气”给吸走。
这就好比你往硬化的水泥地上泼水,水会一直往下渗,直到水压把地撑破。飞机要飞,就得把空气“压”下去,让地面被撑裂,然后利用形成的反功本事把翅膀托起来。 这里还有一个特别好办误解的点,就是速度。大量滑雪的人一上去就认定自己能飞起来,出于他们在原地滑了几秒。飞机不中,空气也得跟着它跑。你得先跑起来,让空气追上你,要么比空气跑得快。
要是空气跑得忒慢,翅膀鼓不起来;要是跑忒快,翅膀鼓得忒了得,就连可能会把机身震碎。
这个平衡点是动态的,就像骑脚踏车一样,得把车蹬得充足快,才能迎着风骑出去,不然就是被风吹回来的。 再想想那个著名的“伯努利原理”,别看它起名叫“伯努利管”,实际上挺温馨的。伯努利说的是,流体流得越快,压强就越小。飞机翅膀的设计,就是把空气分成两层:一层在底下,一层在上面。底下的空气短路,跑得飞快;上面的空气长路,跑得慢一些。结局就是,底下的空气压得比上面小。便,上面的高压空气就把翅膀给“顶”起来了。
这就像你张开双臂在楼梯上走,上楼梯的那侧空气流速快,下楼梯的侧空气流速慢,整个人就会被上楼梯的那一侧空气推上去。 实际上,飞机飞的时候,机翼并不是在好办地“推”空气,而是在“拉”。想象一下你手里拿着一缕头发丝,使劲往后拉,头发丝就会不受管住地荡起来。飞机也是如此干的。当飞机向前冲的时候,机翼的上下两层空气流速差形成了压强差,这个差值形成的力,就是升力。而机翼的形状,就像个漏斗,风一往一来,越往里越急,把空气往“翅膀里”挤。
这不只是是空气动力学,更是个力学游戏。 说到数据,咱们拿个真例子瞧瞧。协和式飞机的机翼间距特别宽,两边相距近 15 米。
这可不是为了好看,是为了把空气拉得够长。
一般/平平飞机机翼和机身的距离可能只有 2 米,小飞机的机翼和机身可能连个几厘米。宽间距能供给更好的升力,但代价是阻力大了,油耗也高了。音速飞机机翼更短,出于得在音速面前快得惊人,不然音波就会在机翼上造出“音爆”,那是炸雷的声音。而低空客机为了省油,机翼设计得更扁平,这样能削减阻力,就像给风筝削了个尖角,风一吹,它就飞得更高、更远。 还有,大量人问为啥飞机引擎朝前推,但飞机往前飞。
这就好比你推着一辆脚踏车,你力气越大,脚踏车跑得越快。飞机也是,引擎在后面,它通过螺旋桨把空气往下压,机翼在顶上,它顺着这股气压往上冲。
要是没有这个压差,再大的推力也只会让飞机原地打转,要么往前滑不离心。
这就是力量传递,是惯性在起功能,是翅膀在“吃”空气的动能。 最终,别忘了说声谢谢。
没有空气,就没有飞机。
没有空气阻力,也就没有飞机。飞机飞起来,只是地球大气层跟人类的一场漫长谈判。它要否定人类,“不中”,但人类要证明,只要我跑得够快,空气就可当作我让路。
这就是为啥你要学飞行,不是为了变成鸟,而是为了证明,只要预备好了,你能像空气一样,被自己在空中自由地驾驭。