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從風箏到飛機

  飛機能夠載重上百噸騰空而起,不但飛行速度快而且飛行距離長,這恐怕是現代科學技術最令世人驚奇的成就之一。據説,在太平洋的某些小島上居住的原始居民,他們至今還仍然供奉著一些形如飛機的偶像。他們認為在第二次世界大戰時天空中掠過的美軍飛機是天神派下來的使者,使他們感到敬畏。

  其實飛機能夠飛翔起來的原理並不複雜,基本上與風箏飛上天的原理相同。在我國現存的西元前2世紀的古籍中,已經有關於人們放風箏的記載了。先讓我們了解一下風箏是怎麼飛起來的吧!我相信很多人會脫口而出i這還不簡單,是風吹起來的唄!“好風憑藉力,送我上青雲。”這種結論有道理,但如果再追問下去,風用什麼力量怎麼就把風箏舉起來的?我想不少讀者就不甚清楚了。從放飛風箏到飛機上天,我們的祖先苦苦地探索了兩千年!

  風箏在牽線的拉力下與風向必須呈一個適當的角度才能飛起。根據經驗如果風箏和風向成為直角,風箏飛不起來,因為這時風箏受的力只會是向後的,沒有向上的升力。如果風箏和風向是平行的,風從風箏上下兩面吹過,它仍然沒有升力,風箏將在風中飄落,這是斷線風箏的情況。只有當風箏與風向形成一個適度的銳角,風在風箏上形成了一個向後上方的力,風箏才會冉冉升起。下面請讀者再耐心地聽我用航空術語闡述一遍。風箏平面與風向形成的夾角被稱之為迎角;風在風箏上産生的向後的力被稱之為阻力,向上的力被稱之為升力;總的合力被稱為空氣動力。當迎角為90度時,也就是風向與風箏平面垂直,這時的風只産生阻力,你只能用手拉緊風箏線,拉力與阻力平衡,風箏才不至於被刮跑;當迎角為0度時,風箏基本不受風力的作用,由於自身的重量它會逐漸飄落;只有在風箏的迎角是處於一定的銳角時,這時的空氣動力也就是風的作用力變為向後向上的力,驅使風箏升空遨遊。此時的空氣動力可以被分解為兩個力:向後的力是阻力,向上的力即升力。在升力的作用下,風箏升空。風箏的阻力通過牽線與手的拉力平衡,而升力則與風箏的重力平衡,於是千姿百態的風箏上升到一定高度後才會在蔚藍的天空中飄舞。人類若想借助風箏升天的原理使自己也能飛上天,必須解決兩個很關鍵的問題:一是必須自己造出“風”,不再受大自然的擺布;二是必須要製造出能夠控制迎角的平面,從而産生足夠的升力。

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