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飞机的翅膀会变形

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  出于对蓝天的向往,人类很早以前就开始进行飞行试验了。但最终只有今天我们知道的飞机成为了佼佼者。1903年,美国的莱特兄弟发明了飞机。他们使用的空气动力学原理,直到今天仍被我们沿用。

  但是飞机到底是靠什么飞的呢?鸟儿起飞靠的是翅膀,那么飞机的起飞,当然要靠机翼,这里面大有玄机。莱特兄弟巧妙地设计了能够产生升力的翼。机翼呈现出流线型。这种形状的设计,会使机翼上方的弧度更大。所以当空气通过机翼时,其在机翼上方走的路要更长。所以空气要快点“跑”!这样一来,气流在机翼上方的速度要比在下面的快。流速大则压强小。因此,机翼上方压力小于下方。当机翼上下的压力差形成,就能为飞机起飞提供升力。

  虽然,我们今天所沿用的仍是这个原理,但现代飞机的外型早与百年前的飞机有很大不同了。

  薄薄的机翼不是很好吗?为什么在飞机机翼的下面,你会看到两个圆柱形的装置?唉,这两个“拖油瓶”,会不会让飞机更重了、更难飞了呢?其实啊,产生更大推力的秘密就藏于此。这个圆柱形的装置里面就像一个巨大的风车,叫做涡扇发动机。当它高速旋转时,其内部就会对空气进行压缩、点燃,然后直接向后喷出做功。由喷管喷射出的燃气与排出的空气共同产生反作用推力,从而使飞机获得了前进的动力。这就像你将一个充满气的气球放飞,它会朝着喷气口相反的方向飞走那样。

  看起来,飞机的翅膀平平整整的,没什么新奇。但如果你乘坐飞机时恰好坐在了窗口,请你观察一下,机翼上是不是有几块可以折来折去的板子呢?它们的长短、大小各不相同。但却都能通过折叠,实时改变机翼的形状。

  那些能活动的板子都是什么呢?它们的名字你可能不太熟悉。但这些可都是机翼的重要部分。首先,我们来了解襟翼和副翼。

  飞机有两个翅膀,每个上面都有襟翼和副翼。离机身近的是襟翼,靠近翅膀末端处的是副翼。

  襟翼也是为产生更大的升力而存在的。在起飞时,襟翼会向下弯曲,从而增加了机翼面积。因此,空气更多地偏转流过机翼,升力得以增大。当升力大于飞机的重力时,飞机就飞起来了。而在正常飞行期间,襟翼又会缩回其原始位置。

  而副翼呢?它们则是飞机转弯的好帮手。就好比地面上的交通路线一样,飞机的航线也不是走直线的。为了到达目的地,它要随时转弯。这时候,两个机翼上的副翼会分别向上和向下弯曲,在两个机翼间形成升力差,帮助飞机完成转弯。回想一下,很多鸟儿在飞行的时候,它们平行着翅膀,忽然倒向一侧,然后就换了飞行方向呢。

  简单来说,襟翼是在飞机起飞着陆时起作用的;而副翼是在飞机转弯时起作用的。

  当然,这还没有说完。飞机的翅膀上还有别的东西呢!什么前缘缝翼,什么扰流板……它们都是机翼上的部件。所以说,一架飞机从起飞到降落的过程中,机翼可要“变形”很多次。这些板子展开又折叠,帮助飞机精准飞行、安全起降。

  怎么样?看似简单的飞机翅膀,是不是还挺复杂?

  参考资料:

  https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A5%9F%E7%BF%BC

  https://www.livescience.com/7109-planes-fly.html

  https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%8E%B1%E7%89%B9%E5%85%84%E5%BC%9F

  https://science.howstuffworks.com/transport/flight/modern/airplanes.htm

  作者:董依明

  审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士