飞机为什么可以倒着飞
2021-06-28
电脑报 2021年10期
在获得了两项奥斯卡提名的2012年的电影《迫降航班》中,出现了超出常识的一幕:机长让飞机上下倒着飞。飞机颠倒飞行真的科学吗?若是按照许多教科书的理论,这是不可能的。

雷鸟飞行表演队在北极雷霆航空展上表演倒飞

上鼓下平的机翼(正弯度机翼)和不同的迎角
可是這些教科书中的理论是错的,美国国家航空航天局(NASA)还专门制作了一个网站来批判这些理论。
这种盛行的错误理论是,机翼上部比下部更长,使得空气分子在上部的移动距离更长,因此速度必须更大才能和下部的空气分子汇合。这种理论接着解释,根据伯努利定律,速度增加时气压减小,因此机翼上部的气压比下部低,机翼就被往上推了。
事实上上下对称的机翼,甚至下部更弯曲更长的机翼也能产生升力;这种理论也无法解释空战和飞行特技中飞机颠倒着飞的情况。
此外,虽然机翼上方空气的流速比下方更大,但是上部的速度快到无法和下部的空气在机翼末端汇合,因此这个理论是有问题的。不过,机翼上部的气压确实小于下部,这一点真实不虚。
那么到底是什么让飞机飞翔呢?关于飞机如何获得升力存在许多理论,也存在很大争议,尚未达成统一,但现在能确定的是,物体获得升力的过程很复杂,迎角与机翼的形态和升力密切相关。
机翼的形态比较好理解,我们平时看到的机翼都是上鼓下平。迎角指的是机翼迎风的倾斜角度。事实上在70多年前,人类发现了迎角和升力之间的重要关系:对于特定的机翼来说,在一定范围内,迎角越大,升力就越大。……
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