飛機為什麼能飛起來呢？
100多年前，美國的萊特兄弟駕駛飛機飛上了天空。現在，飛機已經成為我們重要的交通工具之一。
圖1 飛機
飛機為什麼能飛起來？
教科書告訴我們：1、因為有足夠的動力推動飛機產生加速度。2、因為飛機有一對上凸下平剖面形狀的機翼，根據瑞士數學家丹尼爾·伯努利提出的流體動力學原理，這種機翼能夠產生足夠的升力克服飛機的重力。
圖2 機翼升力原理
伯努利原理是：流體的壓力會隨著速度的增加而減小，反之亦然。
飛機的機翼上方有一種特殊的凸起，流經彎曲上表面的空氣速度比流經機翼平坦下表面的空氣更快。按伯努利原理，機翼上表面空氣流速加快，氣壓降低，於是產生了向上的升力。
為什麼會流速會變快？伯努利原理沒有答案。問題是：有些飛機的機翼是上下對稱的菱形、長方形機翼，可以肚皮朝上翻過來飛行，甚至上凸下平的機翼也可以翻過來飛行。按照伯努利原理，飛機翻著飛是會掉下來的。怎樣解釋這種現象？這是不是說明上凸下平形狀的機翼並不是飛機能夠飛行的主要原因?
我們都知道火箭可以飛行很遠。例如洲際導彈。火箭並沒有上凸下平形狀的機翼。說句不怎麼中聽的話，隨便一塊磚頭都能扔出去很遠。為什麼？有動力呀！但是，磚頭飛行不平穩，會翻跟頭。瓦片飛行就平穩一些。紙疊的飛機就是比磚頭瓦片飛得好。飛機的翅膀有穩定飛行的作用，至少可以防止側向翻滾和垂直下降。
圖3 火箭
坦率地講，特殊機翼是會產生升力的，但不是依據伯努利原理，而是源於推動力。本來，飛機上方的空氣就比下方的要稀疏一些，遇到機翼的推擠後，自然向上後方高速運動。就像魚頭前的水向上後方濺出一樣。向上後方飛濺的氣流自然會留下一片低壓區，為升力產生創造了條件。向後的氣流分力F2不會產生升力；向上的氣流分力F1一定能夠產生升力。儘管向上後方飛濺的氣流會有一部分被低壓吸引而順著隆起後向下彎曲的機翼向後流動，但絕大多數依然直接向後飛。上凸下平的機翼產生的升力可能比上下對稱機翼的升力大一些。對於高速飛機來說，動力推擠提高的升力遠比機翼形狀造成的這點差別大得多，可以忽略這點差別。但低速飛機，尤其是早期飛機，這點差別可能有作用。低速飛機翻過來飛行，可能會出問題。
圖4 升力分析
牛頓第三定律無法解釋飛機升力的起因。即使機翼向下推空氣，空氣會產生一個大小相等、方向相反的向上推力，但機翼依然不會產生升力，只會繼續向下推可以壓縮的空氣。若牛頓第三定律起作用，就不會有飛行事故了。牛頓第三定律也不能解釋噴氣式飛機飛行的動力原理。
總之，動力是飛機能夠飛行的主要因素。機翼只是飛機平穩飛行的主要因素。速度越大，動力因素越強，機翼的因素越弱。同理，速度越小，動力因素越弱，機翼的因素越強。戰鬥機和運輸機的機翼不會一個樣。
閱讀更多 旋渦裡的世界 的文章
