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从上一篇文章可以看出,飞行这种运动实际就是一种力的平衡,就像卫星一样。如果忽略空气的存在,飞行的实际是离心力和向心力的一种动态平衡,所以速度是绝对因素,这也就是为什么我认为莱特兄弟的成功并非全是什么航空理论的成熟,而是内燃机等发动机技术的进步让飞行器有了更快的速度。可以说,即使没有空气,只要速度快到了一定程度,也会自由飞翔天空的,并且只要速度达到一定值,无论是正飞、倒飞或侧身飞,甚至说怎么飞都有道理,因为速度让它拥有了保持原来状态的惯性了。

但现实是飞机等飞行器的飞行就是在大气中进行的,它们在空气中的飞行是难以做到理想状态的,并且,我们还得借助空气获取前进的动力,所以必须考虑空气的影响。一般情况下,飞行的方向不会趋向地球引力方向的,如果忽略飞行方向的影响,那么飞行只受三个主要因素影响,这就是飞行器的速度、空气的性质和空气动力(可能与官方的意义有所不同)。那么在这三个飞行因素的影响下,飞行器也有三个飞行状态。

一是没有空气极高速度情况下,如太空中的卫星、宇宙飞船或航天飞机等,高速飞行产生的离心力和地球引力之间的一种平衡让卫星绕地球做圆周飞行。

二是在空气中飞行时的较高速下,如飞机或导弹等的超音速,高亚音速飞行等,这时空气的相对速度性质显现出来。飞行器是要利用空气的,当飞机等飞行器的速度达到一定程度遇到空气时,空气就相对体现出类似固体的性质,此时飞行器如同滑板在雪地上滑行一样。这时,空气就像坚硬的路面托起汽车一样擎着飞机,飞机只需考虑要前进的推力而不用为向上的升力费神了。

三是在空气中飞行的一般速度下,如中低速飞机,直升机等飞行器的飞行。在这个速度阶段,飞行器的速度从静止到加速或减速也是经常变化的,还没有达到理想速度,这时空气的相对速度性质不明显,无法利用空气类似固体的性质,但可以利用空气另一个性质,大气压力。利用飞行器如飞机上的一个部件如机翼的特殊外形或一定角度来诱导形成空气压差动力,如用伯努利解释的升力呀来把飞机擎举起来,完成在空气中的飞行。

我们所说的飞行主要是大气中的飞行,是需要空气产生前进动力的,也就是用的是非火箭发动机,其相对的主要飞行器是飞机,其飞行状态在上面所述的第二第三种飞行状态下轮回,在飞行速度变化下利用空气动力的性质也是主次轮回的。

在起飞阶段,飞机飞行速度较慢,空气的相对速度性质不明显,而空气压差动力明显,用伯努利来解释的升力呀来把飞机擎举起来,升入空中飞行。当飞机速度越来越快,空气对飞机的相对速度性质也越来越明显,空气越来越体现固体性质,直到飞机如同滑板在雪地上滑行一样飞行。这时空气对飞机的相对速度性质占主导,空气压差动力占据次要地位,而减速或降落时正好相反。

飞行器和空气的这个相对速度性质也可以从生活中的一些现象得到佐证,比如水面行驶的快艇。快艇开始时以慢速航行,随着船速提高,水相对快艇的性质就渐渐类似固体了,艇体于是被渐渐抬起,当水像坚硬的固体时,快艇便在水面上滑行,艇体重量不再靠艇体排开水产生的浮力所支撑,而是靠水与速度的相对性质支撑。飞机在空气中的高速飞行也是同样的道理,只不过需要的速度得更高。空气或水相对速度变化的这个性质实际上也不难理解,就是牛顿的惯性定律,空气虽然稀薄,但速度越高惯性体现得就明显,在飞行中,牛顿的第一定律与伯努利定律一样重要。

飞行器和空气的这个相对速度性质也可以称为空气的惯性性质,利用好它,它就是“滑板”的滑雪好场地,利用不好它,它就是一堵墙——空气阻力。这时,牛顿第三定律可能很明显,飞机冲击空气作用力与空气对飞机的反作用力较量将决定飞机飞行状态什么样的调整改变。

综上叙述可以看出,飞行速度和空气的多种性质是相互依存,共同起作用的,只要把飞行速度和空气的多种性质综合利用好,就一定能让飞行世界大放异彩的。

我们重新研究飞行的实质不是搞噱头,而是从中看看能否更好地促进航空的发展。

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]
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