飞机为什么在天上飞却不会掉下来？

Question

这是小学3年级综合实践与创新活动的一道问题，是让同学以类似此问题的形式来发现问题，可这个问题的答案到底该怎样跟小学生说呢？
大家回答的好专业啊。如果这样跟小朋友们说，估计他们会晕！不过谢谢了，如果能更简单易懂会更好！

Answer 1

飞机之所以能飞起来，是因为机翼的作用。
机翼的横截面做成下凹，上凸的结构。
需要一些流体力学和空气动力学知识。
比如伯努利方程，简单的说流速越慢，气压越大。
还有流量表示法，即流量=流经很截面积*流速。单位时间空气流量一定。
上凸，使得高速流过的空气在局部流经横截面积缩小，流速加快，气压降低。
下凹，使得高速流过的空气在局部流经横截面积增大，在凹处甚至产生短暂滞留，流速减缓，气压升高。
当机翼上下面气压差足以克服飞机自重时，自然就可以在空中飞。

当然，起飞的时候还需要将机翼的倾斜，靠空气托起来。

Answer 2

先知道飞机为什么能在天上飞；
飞机之所以能够在天空飞行，是因为四种力量交互作用的结果。

这四种力量是:

1) 引擎的推力

2) 空气的阻力

3) 飞机自己的重力

4) 空气的升力

飞机起飞是靠引擎的推力产生速度、速度透过翅膀的形状变化产生升力、推力大于阻力、升力大于重力，飞机就能起飞爬高。待飞机爬升到巡航高度时就收小油门，称为平飞，这时候升力等于重力，推力等于阻力，也就是定速飞行。

飞机一定要逆风起飞吗?

当然不是"一定"啦!飞机逆风 顺风都能起飞的!!

按照飞行学理来说 , 飞机采用逆风起飞所获得的好处有:

1.)增加飞机的指示空速 , 使飞机提前到达正常的起飞速度(等于延后飞机的失速 时机 , 增加飞机的操舵控性能)

2.)缩短飞机起飞所需的跑道长度 , 使飞机提前离地飞(等于是减少了轮胎和机件的磨损)

3.)万一飞机在跑道上因故放弃起飞 , 逆风有助于飞机的减速和停机也有较长剩余跑道可用

Answer 3

靠机翼来产生的升力的.机翼的升力只要是靠机翼上下两面的压力差产生的.这个压力差遵守伯努利定律,(关于这个定律的详细内容就参考其它资料吧),这个压力差的大小不仅取决于机翼的形状(这个形状是可以改变的,飞机在飞行时的升降主要靠改变这个形状来实现的),还与飞机相对于其所处的空气的速度有关.(所以,飞机不是顺风好,而是逆风好,如果你有朋友乘坐飞机的话,就请祝他一路逆风!)这个速度主要靠引擎来产生的.但不能说是一定.客机的最低起飞速度是240km/h.如果在天上关掉引擎时,正好有一股强气流来的话,那它在短时间内是不会往下掉的.这时间的长短要看气流的速度和飞机的速度,还有此时飞机的姿态了.但由于飞机自身对空气产生阻力,所以,不论气流怎么强,如果关掉引擎,最终还是会掉下来的!

Answer 4

原理:伯努力方程
总压P=静压P1+动压P2
飞机在飞行的过程中总压就是
大气压
动压与气流的速度平方成正比,
对于飞机的机翼下表面的气流速度小于上表面的速度,
故下表面的动压小于上表面的动压,
而上下表面的总压相等,
故下表面的静压大于上表面的静压
而作用在飞机机翼上的力是由静压表现出来,
因此作用在机翼下表面的力大于作用在上表面的力,因此机翼有升力。
（补充一下，一般的飞机上表明的动压可能大于总压，这样则可能使上表面的静压变为负压，也就是说此时上表面机翼受到的是气流的吸力。）
机翼的侧剖面是一个上缘向上拱起，下缘基本平直的形状。所以气流吹过机翼上下表面而且要同时从机翼前端到达后端，从上缘经过的气流速度就要比下缘的快（因为上缘弧度大，弧长较长，就是说距离较远）。
按照物理学的伯努利方程：同样是流过某个表面的流体，速度快的对这个表面产生的压强要小。因此就得出机翼上表面大气压强比下表面的要小的结论，这样子就产生了升力，升力达到一定程度飞机就可以离地而起。
有个公式不知道你有没有见过：L＝Cl*1/2*ρ*V*V*S。
它的意义是：飞机升力是一下五个量的乘积：
1.升力系数Cl
（那个C表示系数，l是角码，我没有字符编辑工具打不出来），它的值和飞机的迎风角度等许多精细的变量有关，一般在零点几，详细的记不大情了：（
2.二分之一
就是0.5
3.大气密度ρ
（飞机所在环境，可以是高空也可以是低空）
4.飞机相对于周围大气速度的平方
V*V
（没有角码打不出来只能这么表示）
5.机翼面积
S
这个公式只适用于速度相对慢的飞行，就像常见的大小型客机飞行，其他飞行器（只要有机翼）速度不超过一马赫时基本都可以用，但是象战机那种两三马赫的大速度飞行就不行了，速度太大的话机翼表面的空气会变得有黏性，要考虑到雷诺数，那时候就另有一个公式了，很复杂，我也不懂。

Answer 5

飞机会在天空中飞翔的原因：
一
机翼的浮力
01.
伯努力原理:流体中,流速加快时,压力会减弱,反之,亦然.因此,流体中的物
体会往流速快的地方移动.
02.
机翼切面原理:
翼切面.上方距离较长,下方距离短.空气流线被翼切面分
成两部分,两方气流於翼后方有相同速
率,故通过上侧的空气流速较快,空气
压力较小而形成一向上的升力.B.
通常气体具有某种程度的黏性,即通过一物体时,会沿著物体表面切向的力量作
用
在物体上,与物体最接近的空气流线速度为零,到后方的空气的速度回到原有的速
度.这之间速度由零到原有速度的气流称边界层流,边界层流在后方与机翼表面分
离,分离的点称分离点,气流在分离点形成扰流(乱流)C.
与空气接触的方式:
以风筝为例,若版面垂直风向,则风筝只能
一直前进(如图2-1),若与风向成一交角,便
会不断上升.此风向与机翼的交角称为攻角
(图2-2中的α角).图2-2中,A.为向上的力,
B.为前进的推力,C.为和风筝版面平行的摩
擦力(即阻力),A
B的合力即为升力
(升力
和阻力为一对互相垂直的风力的分力).
飞机的飞行原理
3
在某一特定角度内,攻角越大,升力越大,升
力系数和攻角成线性关系(正比);超过此一特
定角度,升力急遽下降而阻力增加.此一特定
角度随物体形状不同而改变.此关系可由图
3.中窥见,我以不考虑其他变因假设,
表面版,表升力(即A
B的合力),表两互相垂直的升力分力之一.
两分力互相垂直,即可以一三角形的部分
斜边和高表示.),得角度在45度以内攻
角越大,升力越大.而45度角即可视为
此情况的特定角度.但另一方面,飞机的
攻角越大,其分离点也越往前移动,而扰
流的压力相较於平顺气流(层流)的压力
大,故角度大於一定角度时会产生升力急
遽下降,阻力上升的情况.也有一种说法
是因空气和物体表面摩擦会有一阻力称
表面摩擦阻力,扰流时的表面摩擦阻力
远比层流时大,故形成上述升力下降阻力上升的状况,此状况称为失速.我想以上机
翼失速原理多少和飞机下降的角度有关吧.图4中Cl
表升力系数,图中随攻角的增
加,升力系数亦随之增加(Cl=aα,a为升力线斜率),直到达到升力系数的最大值,升
力系数下降形成失速.
D.
以上机翼切面原理同时适用於旋翼机(例:直升机)的
旋翼和飞机的机翼上.
二
引擎的动力
01.
航空器分为两种,一种称轻航空器,是利用比空气轻的气体飞行;另一种为重航空器,是
靠速度(也就是相对空速)飞行.
A.
一般如果不考虑其他因素,初速度只会
造成飞行距离增加,不会使停留在空气
中的时间增加.B.
像纸飞机有翼,即有浮力,再加上相对
空气的速度(伯努力原理),使得纸飞机
能在空中停留,但相对於升力产生的阻
力使得纸飞机的速度减慢,而终至升力
飞机的飞行原理
4
不足克服重力而下降,甚至坠落.
C.
因此,莱特兄弟在飞机上装上引擎,提供飞机一个持续的速度以克服阻力,使人类能顺
利完成飞行的梦想.
02.
引擎的原理:
A.
涡轮喷射引擎
涡轮喷射引擎的核心可分为:压缩段,燃烧室,涡轮.压缩段由许多页片所组成可将空气
压缩后送入后方,燃烧室有管子送入燃料与空气混合燃烧,涡轮机同样由许多页片组成.
空气从压缩段吹入,压缩机将气体增温增压,送入后方燃烧室与燃料混合燃烧,高温高压
的气体猛然向后方喷出,而形成一股压力,产生向前的推力.同时高温高压的气体吹向涡
轮机的页片,涡轮机的转动带动前压缩机的转动.
使用喷射引擎的好处是可以达到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在军用机上.
B.
涡轮风扇引擎
涡轮喷射引擎虽然速度快,但对於低速的民航机,就显得太耗油了.因此有人在涡轮喷射
引擎的前方加上风扇,和涡轮机相连,以涡轮机带动风扇转动.风扇转动的同时,也把大量的空气送入后方.这种引擎的动力主要是靠前方扇叶所产生的气流,至於原理,我想应
该是风扇转动大量吸入空气而增加推力,另一方面大量吸入空气也使前方空气阻力减少而
前进.或许有点类似螺旋桨的原理,特殊形状的页面使前方空气速较后方快,以致前方压
力小而前进.这种引擎的好处是较不耗油,但相对的速度较慢,此外它可以在速度较慢的
情况下产生较大的推力。