升力
中午在一家餐厅吃饭,门口有空调出风口,很大的风向下吹。这时门是关着的,出风口在门的内部。我随便推了下门,没有动。用了好大力气才把门推开。这让我意识到,因为风在吹,外部一定有个空气的压力施加在门的上面。这个压力差来源于空气的运动速度不同。从我们的直觉上可以认为,这边的空气在不停的流失,外面的空气就好像被吸过来了一样。固定翼飞机获得向上的升力,也是类似的原理。就像当初物理书上的解释,机翼上下面的结构不同,上面有点弯曲,下面则是平的,这样在空气中运动的时候,上面的气流速度就比较快,下面的空气就产生一个向上的压力,把飞机拖起来。这个形象的解释看起来比较容易理解,但飞机机翼周围的气流比较复杂,实际的情况并非如此。我们就先姑且这么简单形象的理解吧。飞机可以飞起来,但是需要消耗大量的能量,这些能量消耗在了空气分子与机身的摩擦撞击中。随着速度的增加,空气阻力很快就会变得很大。就像我们开车,最省油的速度大致在80公里每小时左右。汽车的能量损耗在两个地方,一个是地面的摩擦阻力,另一个就是风阻了,摩擦力的损耗基本是常数,而空气阻力的大小跟速度成正比,随着速度的增加,空气阻力带来的能量损耗很快就占了上风。有没有什么方式,可以通过很小的能量消耗,提供足够大的升力呢,因为悬浮在空中并不做功,理论上讲是可以不需要消耗能量的。我们站在地球表面,并不会陷下去,是因为地壳结构坚硬,把我们拖了起来。空气就不行了,空气里...