飞机为什么能飞起来是个谜新华社

二零零三年十二月，纽约时报为了纪念莱特兄弟上天一百周年，专门去采访了空气动力学基础艺术的作者约翰安德森博士。采访的时候，记者提出了一个令人大跌眼镜的问题， 飞机究竟是怎么飞起来的？而安博士的回答则更为令人意外。作为空气动力学大佬，安博士告诉记者，这事不好说， 震惊飞机诞生了一百年，空气动力学大佬居然还搞不清楚飞机为何能飞？事实上，飞机是怎么飞起来的？这个问题之所以不好回答，不是因为没有答案，而是答案太多了。 但是这些答案里却没有一个能让人完全满意的。比如就拿其中最广为人知的一个答案来说吧，这个答案的名字叫等时理论。等时理论说的是，飞机飞的时候，迎面而来的气流 会被机翼分成两部分，最后在后方汇合，机翼的上面凸，下面平，这就意味着在相同时间内，上方气流走过了路程更多，所以他的流速更快。而根据博努力原理， 在一个流体系统中，流速快的地方压强小。比如伟大的巴西队左后卫罗伯特卡洛斯在一九九七年踢出了这集香蕉球。从这个角度看，球是逆时针旋转的，球往前飞，空气往球的后面流动，此时球右边的空气被带着和迎面的空气相撞，速度变慢。 而球左边的空气和来流的运动方向一致，空气流速较大。根据伯努力原理，球右边的压强比左边大，所以球就被推着向左拐了。而飞机也是一样的，机翼上方的空气流速快，压强小，下方的空气流速慢，压强大。正是这个压强差，给飞机提供 了胜利，把飞机顶了起来。等时理论听起来有理有据，清晰易懂，流传数十年，甚至直到今天，还有教科书沿用这个解释。但是，他有一个致命的硬伤。抛开事实不谈， 这个等时理论怎么就默认气流一定会在其一目端汇合呢？没错，等时理论的前提是有问题的。二零一二年，剑桥大学空气动力学教授巴宾司机用烟雾做了个实验， 结果表明，机翼上下方的两股气流并没有同时汇合，上方的气流要比下方的更快到达后方。用巴佬的话来说，物理学中没有任何定律规定，机翼上下方这两股气流应该同时到达后端，有时候一分开就是一辈子。 总而言之，等时理论不存在了。除此之外，还有人从另一个角度给出了解释，挑时理论。 飘石理论把飞机比喻成了打水漂的石头，石头之所以能在水上漂，就是因为他用特殊的角度快速划过水面时，会排开水体，获得反作用力。类似的，飞机往前飞时，机翼相对于空气有一个角度，称之为影角。 因为有了这个影角，飞机在前进的过程中，机翼会不断向下推空气，空气也会反过来给飞机一个往上推的力。这背后的原理，要归功于伟大的英国皇家铸臂厂厂长牛顿。 也就是说，飘石理论认为飞机能飞，靠的是反作用力。这回有牛老爷子在，飘石理论应该没什么问题吧？你好，有的。 在解释飞机为什么能飞这件事上，飘石理论只考虑了机翼下方的胜利，照他这么说，飞机能飞起来跟机翼上方没有什么关系。但事情并不如此， 开飞机这个事，跟前面说的打水漂实际上还是不一样。小时候家庭条件比较好的朋友们应该知道，打水漂用的石头都是经过精挑细选的，优选那些底部扁平的，这样才能打得远。 但是对飞机来说，只是机翼抵不平是不够的，机翼上方对升力的影响极大。风动实验数据表明，机翼上方有大面积的低压区，上一面产生的上吸力约占总升力的百分之六十到七十，剩下的才是下一面产生的升力。所以 想真正解释飞机为什么能飞，机翼上方的低压区是绕不开的问题。而不管是等时理论还是飘时理论，他们都没办法填上这个坑。也有一些新英雄尝试过填上这个坑，比如麻省理工学院的流体动力学教授马克德雷拉，他认为机翼上方迎面而来的气流碰到 机翼后被弹开，在机翼后方会形成真空区，这个真空区会把上方的气流拉下来填补这片真空区，这些被拉下来的气流速度也会更快，流速越快，气压越低，机翼上方的低压区，这不就来了吗？但你可能也猜到了，这个解释也有它的问题。在我们的老朋友巴宾斯基教授看来， 如果流体偏离机翼的瞬间会形成真空，真空会把偏离的流体吸过来。那怎么解释有时候气流他就不流进机翼表面呢？他不应该过来填补真空吗？还有一位是空气动力学家道格麦克兰曾经担任过波音公司的首席工程师。 麦克莱老师在二零一二年出了一本书叫理解空气动力学。这本书有五百多页，包括很多硬核的技术分析。而根据麦老师所说，其中最难写的部分是面向普通人士的关于机翼生力的 基本解释。麦老师写的头都大了，但这个基本解释还是写了整整十六页，并且麦老师最后自己不满意，读者看了也不是很好懂。除此之外，还有一些其他解释，比如科恩达效应、 生力环流理论，但他们都不能在完善与通俗之间做到尽善尽美。所以成如安博士所说，这事确实不好说。讲到这里，相信大家就要问出那个终极问题了，既然不知道飞机到底为什么能飞，那工程师们是怎么把飞机造出来的呢？ 这事没根的话，坐飞机上天很没有安全感啊。不要慌，不知道飞机为什么能飞，但是却能造出飞机这个事很正常。我们举两个其他的例子大家就明白了。医生给病人做手术时用的全身麻醉药，包括静脉注射常用的一丙酚，以及吸入式麻醉常用的福氨类气体。我们只知道 这些药物用多大剂量能够达到效果，在什么范围内能保证病人安全？对这两类药物到底是如何作用于人类的神经系统，使人进入麻醉状态的，至今人们还不清楚。另一个例子是如今已经深入我们生活中的各种人工智能产品，这些人工智能产品的底层用的是各种各样的神经网络模型。而大家可能也有所耳闻， 所有神经网络的背后都存在着一个目前人类知识无法理解和解释的黑香。我们可以让 ai 画出千奇百怪的作品， 但却说不出来 ai 为什么会把作品画的千奇百怪。我们的世界里其实存在着很多这种不知道原理但不影响使用的东西。 说道理，科学发现和技术发明本来就是两种独立的原始创新活动。至于造飞机这个事，用北大五 g 可教授的话来说，这是一个实验事实。一八零四年，英国人乔治凯利设计制造了一架悬臂机，进行了最 早的生力实验。一个世纪后，美国的莱特兄弟在前人的基础上进行了研究，他们用风洞进行了几千次实验，开展了大量有关机翼生力、阻力、异形的研究，最终在一九零三年实现了人类历史上的首次飞机飞行。到今天，人类设计和制造飞机已经有一套非常科学成熟的方法了， 比如各种风动实验室可以人工产生气流，模拟飞行器周围的气体流动状况，这些风动产生的数据对如今的飞行器设计极度重要，以至于有人说飞机是从风动中吹出来的。 虽然我们现在对飞机到底为什么能飞起来这件事的理论层面还不清楚，但是我们在怎么确保让飞机飞起来的实践层面却有十足的把握，而这些把握已经足够让我们造出安全便捷的飞机，从而满足人们的出行需求了。换句话说， 不过现在我们说人类已经弄清楚了飞机是怎么飞起来的，好像也没什么太大毛病，相信早晚有一天，我们今天讨论了半天的这个问题，会有一个令人满意的答案。

我努力效应，任何先进的技术，一开始看起来都像魔法。两百多年前靠着飞艇实现飞天梦的人们，估计怎么也想不到，在未来有一种名叫飞机的铁鸟，看着沉甸甸，翅膀不会扇，引擎，一喷火立马就上天。 这，这一定是魔法。哎，你要这么说，荷兰大叔丹尼尔伯努力可就要不乐意了。这位伯努力家族的顶级天才，早在一七二六年就发现了让未来的飞机飞起来的秘密。伯努力效应， 换句话说，喂，这是你们那个时代已经掌握的科学。我努力经过大量实验，发现了流速和压强的关系。流速越快，压强越小，流速越慢，压强越大。比如两艘挨的很近的船，他们中间的水流的快，两边的 水流的慢，根据伯努力效应，中间压强小，两边压强大，船就会被这个压力插放中间挤。咣！这种两败俱伤的情况，有个名字，传吸现象。或者你也可以拿两张纸，然后往中间吹气。传吸现象的第一配版止吸现象就出现了。 没错，空气也是流体，所以在空气中自由飞翔的飞机们，当然要受到伯努力效应的支配。飞机 的机翼一般都长成这个模样，上表面圆润，下表面平缓。这就导致沿着机翼表面流动的空气，在机翼上表面流的快，在下表面流的慢。根据不努力效应，机翼上表面受到的压力要小于下表面受到的压力。这么一来， 飞机最终会得到一个向上的生命。嗖！翅膀虽不伤，照样能上天。不过，我努力效应在一开始并没有得到人们的重 故事，直到一百七十七年后的一九零三年，莱特兄弟才在这个理论的基础上，造出了世界上第一架真正意义上的飞机。飞行者一号，连火车都没见过的波努力却用自己的理论为人类的飞翔之梦插上了翅膀。智慧的传承有时候就是这么神奇。这周。

黑四指中线对折，两脚向中线折，再次向中线折，翻面机头折向机尾翻面两边向中线折，将两边口袋向外拉开，翻面后向上翻折， 对折机身，折出机翼和竖翼，另一侧同样无敌穿云机制作完成。 a 四硬卡只左折一小段，中线对折，上边往下折，再折上去，另一侧同样操作， 底部剪一个斜口，卡入皮筋，然后拉到后面放上飞机轻轻一拉即可发射。

为什么飞机可以飞起来呢？这是因为飞机的机翼是特殊的流线型结构，看机翼的上表面是弯曲的，而下表面比上表面平坦很多。飞机通过发动机的推动向前运动， 空气流过这种流线型的机翼就会对机翼产生一个向上的力量，叫做生力。当飞机的速度足够快，是他所受到的生力大于重力时，飞机就飞起来喽。我来总结一下吧。 简单的说，飞机机翼有特殊的流线型结构，当飞机通过发动机的推动向前运动时，空气流经这种结构的机翼会对机翼产生向上的升力。当升力大于飞机受到的重力时，飞机就飞起来了。小朋友，你知道了吗？

你知道飞机是怎么飞起来的吗？科学家对飞机到底为什么能够飞起来，根本就没有一个清晰完整的解释。为此，他们提出了哎，或者说是抓出了两种不同的理论。第一个理论也是到目前为止，对生命最流行的解释是伯努力原理了。简单来说啊，就是流体的压力会随着速度的增加而减小，反之以然。 科学家认为，按照古努力原理呢，记忆上表面流体的速度增加会导致那的气压降低，于是记忆下表面更大的气压就把飞机给抬了起来了，这就是向上生力的来源了。 尽管海量的实验数据都已经证实了伯努力原理的正确性，但他的缺陷在于，没有从根本上讲清楚记忆上方的高速气流究竟是怎么样产生的。于是啊，科学家开始尝试用第二个理论来解释啊，这就是牛顿的第三定律。根据这个定律，当记忆向下推动 空气，有质量的空气会产生一个大小箱等方向，相反的向上推力也就是胜利。因此，理论认为机翼是通过推动空气使飞机产生胜利的。因此，牛顿第三定律对胜利的解释似乎 比伯努力原理要更全面，也能应对更多的情况。但飞机上还有一个问题，这两种理论都无法解释，就是记忆上方是如何产生的低压区。当代科学家也疑惑不接。所以飞机为什么能飞起来，至今没有准确的答案。 你知道海底高铁隧道是怎么建造的吗？下载西瓜视频 app， 搜索飞机为什么能飞？点亮对科普的好奇心！

这位博努力家族的顶级天才，早在一七二六年就发现了让未来的飞机飞起来的秘密。博努力效应。博努力经过大量实验，发现了流速和压强的关系，流速越快，压强越小，流速越慢，压强越大。比如两艘挨得很近的船，他们中间的水流的快，两边的水流的慢。根据博努力效应，中间压 压强小，两边压强大团就会被这个压力差往中间挤。所以在空气中自由飞翔的飞机们，当然要受到博努力相应的支配。飞机的机翼上表面圆润，下表面平缓，这就导致沿着机翼表面流动的空气，在机翼 以上表面流的快，在下表面流的慢。根据博努力效应，极易上表面受到的压力要小于下表面受到的压力。这么一来，飞机最终会得到一个向上的升力。不过博努力效应在一开始并没有得到人们的重视，直到一百七十 七年后的一九零三年，莱特兄弟才在这个理论的基础上，造出了世界上第一架真正意义上的飞机。连火车都没见过的波努力，却用自己的理论为人类的飞翔之梦插上了翅膀。这招。

飞机已经在我们的头顶上飞了一百多年了，所以关于飞行的科学，我们应当是了如指掌了，对吗？之前我对此深信不疑，并且可能对问出这样的问题会感到有些愚蠢，直到环球科学的一篇文章刷新了我的认知。原来令人难以置信的是，科学家对飞机到底为什么能够飞起来，根本就没有一个清晰完整的解释。 所以你能看到的各式各样大大小小奇奇怪怪的飞机在天上飞来飞去，甚至还能够上去坐几趟呢，纯粹是因为运气好喽。嗯，这样说也没有什么道理的啊，因为从严格的数学层面来讲呢，工程师们知道如何设计出能够在高空中飞行的飞机，但这样的数学公式却无法解释飞机升力产生的原因，也 也就是说，工具我们有了，而且很好用，但就是不知道这个工具怎么就这么好用呢？普通人对此当然没什么意见啊，只要能够坐上飞机愉快的飞不就行了吗？但科学家 就很抓狂了，一个发生了一百多年的现象，居然无法解释，这不要了他们的老命吗？为此，他们提出了 a， 或者说是抓出了两种不同的理论来试图对胜利的产生做出解释。为什么说是抓出来的呢？因为这两个理论，一个来自十八世纪，另一个则来自更早的十七世纪，而 飞机是二十世纪的东西啊，你说他们是不是被抓出来的呢？好了，现在呢，让我们来看看这两个经典的理论分别是什么？他们在解释生理方面分别有什么样的优势和劣势，然后再继续了解一下，科学家们在这之后又提出过哪些新的理论呢？ 第一个理论也是到目前为止对生力最流行的解释是博努力原理了，得名于提出他的瑞士数学家丹尼尔博努力，这是他在一七三八年发表的流体力学中提出的原理。简单来说啊，就是流体的压力会随着速度的升 压而减小，反之亦然。把这个原理落实到飞机上，我们可以看出啊，当抛开飞机的机翼时，他的形状并不是上下对称的，而是会稍稍向上弯曲，这个呢，叫做飞机的异形。因为这种弯曲异形的存在啊，是鎏金机上表面的空气相比起鎏金机下表面的空气，速度要更快。 科学家认为，按照古努力原理呢，机翼上表面流体的速度增加，会导致纳尔的气压降低，于是机翼下表面更大的气压就把飞机给抬了起来了，这就是向上升力的来源了。 尽管海量的实验数据都已经证实了博努力原理的正确性，但他的缺陷在于，没有从根本上讲清楚机翼上方的高速气流究竟是怎么样产生的。毕竟工程师只需要负责设计出机翼，哪怕是碰运气正好找到了这样一个形状也没有关系啊。而科学原理则是有义务要进行解。 是的呀，这就有点尴尬了啊。更尴尬的是，如果真的只是由于记忆上下表面的不同形状导致的升力的话，那么当飞机反过来飞的时候，起步升力也会反过来将飞机更快的转向地面吗？这个时候呢，特级飞行员可就不 干了啊，怎么解释呢？而且也有上下对称异形的飞机不也照样飞的好好的吗？于是啊，科学家开始尝试用第二个理论来解释啊，这就是牛顿的第三定律，作用力与反作用力了。根据这个定律，当机翼向下推动空气，有质量的空气会产生一个大小相等方向相反的向上推力， 也就是升力。因此，理论认为机翼是通过推动空气使飞机产生升力的。这个理论适用于任何形状的、翅膀弯曲的，或是平坦的、对称的，或是不对称的。同时，这个理论也适用于正常飞行或者反过来飞行的飞机。因此，牛顿第三定律对升 力的解释似乎比博努力原理要更全面，也能应对更多的情况。哎，这不完美的解决问题了吗？不够完美啊！因为飞行中的飞机还有一个现象，明显到让科学家无法忽视啊！而且不管是博努力原理还是牛顿的第三定律的解释，里面都没有涉及到他，他就是记忆上方谁也说不清楚是怎么样产生的。 咿呀屈了。其实啊，伯努力和牛顿在这件事情上呢，都显得有点无辜，毕竟他俩谁也没有想到过自己的理论有一天还能够拿出来解释飞机啊，对 他们来说，那可是几个世纪以后的产物啊。所以，神秘的低压区实际上是留给现代科学家的考试题目。而尝试解答这道题目的科学家还真的不少啊，其实 甚至还包括了爱因斯坦。而且他不只提出了一个解释，还同时设计出了一种被称之为猫贝翼的异形。但随后的是非报告 却很不理想。看起来理论物理比工程设计更加适合爱因斯坦啊。如今飞机设计使用考虑了真实空气特性的计算流体力学模拟来实现 已经非常先进了，他甚至可以让那些看起来简直不可思议的庞然大物轻松的翱翔天际。然而遗憾的是，他们本身并没有对生命做出物理的定性的解释。 所以啊，飞机为什么能够飞起来呢？至今仍然没有准确的答案，但这并没有影响我们拥有更大更强的飞机，包括我们中国自己的大飞机。 c 九幺九，我是火箭叔，关注等科学家制造答案之后呢，我一定第一时间告诉你。

先想想飞机为什么能起飞啊？先来做一个实验，两张纸并排中间吹口气，你猜会怎么样？ 没错，会并拢，这是为什么呢？直觉上你可以认为是嘴里吹的空气把两张纸之间的空气给推开了，两张纸之间的空气密度瞬间小了，密度小了气压就会小，所以纸外面的气压就把纸往里面压了。但是物理的说法是，流速快的空气气 压小，这也是为什么飞机可以起飞的原理。飞机的翅膀横截面都是，上面是弧线，下面是直线，因为空气是连通的，不可能突然出现一块真空，所以当飞机越 定型的时候，同一股空气被飞机翅膀上下分流，但是两者又要同时运动到翅膀的后面。很明显，翅膀上面是弧线，所以空气走的路径长。翅膀下面是直线，所以空气走的路径短。时间一样的情况下，必然是翅膀上方的空气流速更快，所以翅膀上方空气的气压就比下方的气压 小。于是飞机因为上下气压差，获得了一个向上的升力，飞机速度越快，这个气压差就越大，大到超过飞机的重量，飞机就起飞了。当然这个背后的原理叫做博努力原理，博努力原理可以直接算出来，流速快的空气气压小。其实你可以这么想，同一管空气 流速快的话，单位时间里他占据的体积就大，但是同一款空气质量是一样的，体积大的密度就小，所以气压就小。听没听懂都点个赞吧！