飞机究竟是如何起飞的呢？

飞机究竟是如何起飞的呢？

这个问题问得很好，因为起飞看起来像是一个神奇的壮举，但实际上它完美地展示了一些基础的物理定律。飞机并非简单地“ lifted off”地面，而是四种力量精心平衡、相互较量的结果。

以下是飞机实际起飞过程的逐步分解。

核心概念：飞行的四力

飞机要起飞，必须有一种力量克服另一种力量。这四种力量始终在起作用：

1. 升力： 将飞机推向空中的向上的力。
2. 重量（重力）： 将飞机拉向地面的向下的力。
3. 推力： 推动飞机在空中前进的向前的力（由发动机提供）。
4. 阻力： 空气阻碍飞机前进的向后的力。

要起飞，飞机必须产生足够的 升力 来克服其 重量，并且产生足够的 推力 来克服 阻力。

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起飞的分步过程

让我们跟随一架典型的商业喷气式飞机，看看它是如何从跑道进入天空的。

第 1 步：起飞滑跑（加速）

• 飞行员将飞机对准跑道，然后向前推油门杆。
• 发动机产生巨大的推力。这种推力推动飞机向前，使其在跑道上加速。
• 随着飞机加速，空气高速流过机翼的上下表面。升力的奥秘就在这里开始展现。

第 2 步：机翼如何真正产生升力（秘诀所在）

这是最关键的部分。机翼被设计成一种特殊的形状，称为翼型。

• 形状： 机翼的上表面是弯曲的，而下表面则相对平坦。
• 效应： 当机翼在空气中移动时，它会将气流分开。流经弯曲上表面的空气需要比流经平坦下表面的空气走更长的距离。为了在同一时间到达机翼后缘，上表面的空气必须流动得 更快。
• 结果（伯努利原理）： 流动较快的空气具有较低的压力，而流动较慢的空气压力较高。这就造成了一个压力差：机翼上方压力较低，机翼下方压力较高。
• 神奇之处： 这种压力差实际上是将机翼（以及与之相连的整架飞机）向上吸并向上推。这就是升力。

第 3 步：抬轮（机头抬起）

• 当飞机达到一个特定速度，称为 Vr（抬轮速度） 时，流过机翼的气流速度足够快，可以产生显著的升力。
• 飞行员向后拉驾驶杆（方向盘），这会抬起机尾上称为升降舵的特殊铰链式翼面。
• 升降舵将气流向上偏转，从而将机尾向下推。这种杠杆作用使飞机的机头抬起。
• 现在，机翼相对于迎面气流的角度变大了（这被称为迎角），这进一步增加了升力。

第 4 步：离地（持续爬升）

• 机头抬起，速度继续增加，机翼产生的升力终于 大于飞机的重量。
• 飞机平稳地从跑道上抬升——这就是离地。
• 一旦安全离地并以安全速度（V2）爬升，飞行员会收起起落架以减少阻力。

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等等，还有呢？增升装置的作用

如果你曾观察过飞机起飞或降落时机翼，可能会发现机翼的某些部分在移动和伸展。这些被称为增升装置，对于安全起飞至关重要。

• 襟翼： 它们从机翼后缘向下后方伸展。它们临时改变了机翼的形状，使其弯曲度大大增加。这使得机翼能够在 较低速度下产生巨大的额外升力，而这正是让沉重的飞机在有限的跑道距离内离地所需的条件。
• 缝翼： 它们从机翼前缘伸展出来。它们也有助于控制气流，在低速时增加升力。

简而言之：

1. 发动机产生的推力推动飞机前进。
2. 机翼的形状（翼型）加速了上表面的空气流动，从而产生较低的压力。
3. 这种压力差产生了强大的升力。
4. 襟翼和缝翼帮助在低速时最大化升力。
5. 当升力克服飞机的重量时，飞机就起飞了。