坐在靠窗位置盯着机翼发呆的时候,脑子里反复在想飞机那么重为什么能飞上天,明明看着是一大坨铁疙瘩,装满人和行李,少说几十吨,离开地面的时候却稳得很,当时第一反应就是,发动机劲儿大就能拽着它飘起来。
同行一个经常出差的朋友听见我嘀咕,直接摇头,说发动机主要是往前推,不是往上拎,我当时还跟他争,觉得没有强劲的推力,再怎么样也飞不起来,俩人小声掰扯了一路,谁也没说服谁。落地之后翻手机查零碎的资料,才慢慢理顺一点,原来推力和升力是两码事,不能混在一块说。
机翼的上表面拱起来,下表面相对平一点,飞机往前跑,空气从机翼两边分开走,上面的空气要走更长的路,流速就变快,流速快的地方气压低,下面流速慢,气压更高,底下的气压往上压,就形成了升力。速度越快,这个压力差带来的升力就越大,等到升力超过飞机自身重量,就能离开跑道。
这只是我的个人感受,不是标准答案。
之前还犯过一个很蠢的误区,以为只要机翼形状对,随便多慢都能飞,后来看到资料里写失速,才明白速度不够的时候,哪怕机翼样子没问题,升力也会掉下去,飞机直接往下沉,不是光靠一个外形就能万事大吉。起飞前跑道上持续加速,就是为了攒够能托住重量的速度。
襟翼。
起飞和降落的时候,机翼后面那一小块板子会伸出来,那就是襟翼,伸开之后机翼面积变大,同样速度下能拿到更多升力,所以低速阶段也能稳住,降落的时候不用维持特别高的速度,安全很多。在天上巡航的时候襟翼收回去,减少阻力,省油,跑的也顺。
有段时间总在纠结,那直升机没有这种固定机翼,为啥也能升空,后来分开想才清楚,直升机是靠旋翼转动,相当于旋转的小机翼,原理底层也是气压差,只是获得气流的方式不一样,固定翼得持续往前滑,直升机原地转桨就能产生向上的力,不能放到一块类比。
还有个容易忽略的点,空气本身不是空无一物,它是有重量有压力的,平时我们察觉不到,只有物体高速切开气流的时候,这种压力差别才会显现出来。高空空气稀薄,密度变小,同样的速度产生的升力会变少,所以飞机飞到巡航高度之后,要维持对应的飞行速度,不然升力不够,高度就保不住。
也看过别的说法,不单单只用伯努利那套流速气压去解释,还有动量变化的说法,机翼把空气往下打,空气反推机翼向上,两种解释好像都能说通,我分不出哪个更对,也不想硬记复杂的推导,对我来说,能分清推力是向前、升力来自机翼和气流的相互作用,就够用了。
落地之后收拾背包,回头看停机坪上静静停着的大飞机,看着厚重的机身,还是会觉得奇妙,几十吨的东西,靠着看不见摸不着的空气压差,就能跨越大片的山河海洋。