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从风筝到飞机

  飞机能够载重上百吨腾空而起,不但飞行速度快而且飞行距离长,这恐怕是现代科学技术最令世人惊奇的成就之一。据说,在太平洋的某些小岛上居住的原始居民,他们至今还仍然供奉着一些形如飞机的偶像。他们认为在第二次世界大战时天空中掠过的美军飞机是天神派下来的使者,使他们感到敬畏。

  其实飞机能够飞翔起来的原理并不复杂,基本上与风筝飞上天的原理相同。在我国现存的公元前2世纪的古籍中,已经有关于人们放风筝的记载了。先让我们了解一下风筝是怎么飞起来的吧!我相信很多人会脱口而出i这还不简单,是风吹起来的呗!“好风凭借力,送我上青云。”这种结论有道理,但如果再追问下去,风用什么力量怎么就把风筝举起来的?我想不少读者就不甚清楚了。从放飞风筝到飞机上天,我们的祖先苦苦地探索了两千年!

  风筝在牵线的拉力下与风向必须呈一个适当的角度才能飞起。根据经验如果风筝和风向成为直角,风筝飞不起来,因为这时风筝受的力只会是向后的,没有向上的升力。如果风筝和风向是平行的,风从风筝上下两面吹过,它仍然没有升力,风筝将在风中飘落,这是断线风筝的情况。只有当风筝与风向形成一个适度的锐角,风在风筝上形成了一个向后上方的力,风筝才会冉冉升起。下面请读者再耐心地听我用航空术语阐述一遍。风筝平面与风向形成的夹角被称之为迎角;风在风筝上产生的向后的力被称之为阻力,向上的力被称之为升力;总的合力被称为空气动力。当迎角为90度时,也就是风向与风筝平面垂直,这时的风只产生阻力,你只能用手拉紧风筝线,拉力与阻力平衡,风筝才不至于被刮跑;当迎角为0度时,风筝基本不受风力的作用,由于自身的重量它会逐渐飘落;只有在风筝的迎角是处于一定的锐角时,这时的空气动力也就是风的作用力变为向后向上的力,驱使风筝升空遨游。此时的空气动力可以被分解为两个力:向后的力是阻力,向上的力即升力。在升力的作用下,风筝升空。风筝的阻力通过牵线与手的拉力平衡,而升力则与风筝的重力平衡,于是千姿百态的风筝上升到一定高度后才会在蔚蓝的天空中飘舞。人类若想借助风筝升天的原理使自己也能飞上天,必须解决两个很关键的问题:一是必须自己造出“风”,不再受大自然的摆布;二是必须要制造出能够控制迎角的平面,从而产生足够的升力。