空中的飞机为什么掉不下来(2)

对上述现象也可以用牛顿定律作一个定性的解释。气流对机翼有向上的升力，那么机翼对气流就有向下的反作用力，这样一来就使气流向下偏斜。当气流经过机翼时，在竖直方向上的动量分量就有一个改变量，由于机翼对气流有向下的作用力，因而机翼也得到一个向上的升力。这和前面所说的结果一致。
     所以飞机机翼受到的总压力 Q 的大小和气流的速度有关。气流速度越大，Q也就越大。另外，Q还与机翼的形状和迎面气流冲向翼面的仰角a有关。飞机在飞行时，受到升力F、重力P、推进器的前进力F1和阻力f的作用。要使飞机能正常飞机，应保证升力足够大、阻力最小。经过长期的实践与观察，人们发现把机翼前缘做成圆形而后部做成尖锐形状，并且使机翼上部稍微凸起，便可以使飞机少受旋涡的影响，即受到的阻力较小。因此人们逐步改善机翼的形状，采用流线形机翼。
     实践证明，在其他条件相同时，飞行的速度越快，机翼产生的升力也越大；机翼截面积越大，升力越大。对于低速飞行的运输机，就要有较大的机翼，以获得足够大的升力。对高速飞行的飞机，机翼太长使产生的阻力增大，此时应采用小机翼。所以针对不同飞行速度的要求，要采用不同的机翼及不同的截面形状。不论哪一种截面形状的机翼，在一定范围内增大仰角 a，都可以提高升力。飞机起飞的速度越小，为了增大升力，就要抬起机头，靠增大机翼的仰角来增加升力。但仰角增大时，阻力也会增大，同时在机翼上面所形成的涡流区会越来越大，这时机翼受到的升力也会减小。
     所以在一般飞行中，机翼的仰角是有一定范围的，如果超出了这个范围，不但不能增加升力，反而会引起失速现象，会使飞机掉下来。一般飞机必须同空气有相对运动，机翼才可以产生升力。但另有一种飞机，它具有停在空中不动的本事。这就是直升机。直升机在军事和民用中都发挥着重大作用，它可以用于在交通不便地区运送物资、抢救伤病员、摄影，还可用于测绘地表、护林防火等。直升机机翼和空气没有相对运动，升力应该不存在，为什么它能在空中突然停住不动而又不掉下来呢？原来直升机的升力是由在它头顶上旋转的机翼所产生的。