飞行器是怎样飞上天空的？ 姓名：李东檑学号：5100309472 在天空中飞行是人类自古以来的梦想之一。人类行走在大地上，是被重力束 缚的生物。正因为如此，人类对天空充满了向往。 中国古人在很早的时候就开始制作木鸟。《韩非子·外储说》记载着：墨子 为木鸢，三年而成，蜚一日而败。弟子曰：“先生之巧，至能使木鸢飞。”而在 《墨子.鲁问篇》有这样的记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。” 这些历史因为年代久远，我想已经难以考证其真实性了，但我们可以确定，早在 2500年前，我国就有人因为对天空的向往而着手制造飞行器。 在西方也有人们为了飞上天空而发明飞行工具的历史。公元前9世纪，古英 国的布拉德国王自造的一副飞翼，并试图从伦敦阿波罗宫出发，但当他飞越出城 时就坠地而亡了。这可能是人类模仿鸟类飞翔的最早的记录之一。之后，也有许 多人希望通过模仿鸟的飞行姿势，设计出能飞行的机械。但这些尝试无一例外地 以失败告终。 到了1731年，俄国有个叫克拉库特诺的人。他设想人类用飞烟上天。他制 作了一个大口袋，自己坐在口袋下的套环里。口袋盛满热烟后慢慢升起。当升空 大约十几米的时候，一阵风把他吹向钟楼，他抓住了钟楼的绳索才没有遇难。他 大概是最早的气球飞行实验者。1783年8月第一只氢气球在法国升空。1783年 11月21日，法国人罗齐埃和达尔朗德在巴黎米也特堡，乘坐蒙特哥菲新制的热 气球试飞。它上升到1000米高度，在巴黎上空飘行25分钟，最后平安降落在距 起飞地约9000米之处。这是人类第一次成功的升空航行。 气球是如何飞行的呢？想要了解气球升空的物理原理，我们需要回忆一下中 学学过的关于浮力的知识。浮力是物体在流体（包括液体和气体）中，上下表面 受到的压强差，其大小等于物体排开的流体所受的重力。浮力的计算公式为可以 写成F=pgV,F是物体所受到的浮力，p是流体的密度，g是重力加速度，V是 物体排开的流体的体积。经过计算我们知道，物体在流体中能否浮起来，主要是 看物体的密度是否小于流体密度。因此我们常说，木头或者泡沫板能在水上漂浮， 是因为它们的密度比水小。气球能升空也是一样的道理。在大气中，因为气球内 的气体体积相对比较大，我们可以忽略气囊及各种载重物的密度。只要气球内的 气体的密度小于空气的密度，则气球受到的重力就小于浮力，气球就会飞上天空。 热气球利用气囊下方开口处的加热装置对气囊内的空气加热，以减小气球内气体 的密度。氢气和氦气的密度很小，不需要加热，因此它们的气囊是封闭的。18 世纪末至20世纪初，人类有许多利用气球进行升空探险的记录。气球的升空性 能优越，但事故频繁。它是人类航空的开始。 1903年，美国的莱特兄弟制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机 一飞行者1号，并且获得试飞成功。这是世界上首次实现重于空气的航空器 的有动力、可操纵的飞行。如今常见的飞机，基本上由下面五个主要部分组 成，即：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。 飞机是如何升空的？要知道这个问题，我们要先学习一个物理原理一一伯努 利原理，这个原理有一个重要的推论：等高流动时，流速大，压力就小。飞机飞 行时，升力绝大部分是由机翼产生的。当飞机在空气中运动时，空气流到机翼前 缘，分成上、下两股，分别沿机翼上、下表面流过，而在机翼后缘重新汇合向后 流去。机翼上、下表面的形状不同，气流流过的速度也就不同。在机翼上表面
飞行器是怎样飞上天空的？ 姓名：李东檑 学号：5100309472 在天空中飞行是人类自古以来的梦想之一。人类行走在大地上，是被重力束 缚的生物。正因为如此，人类对天空充满了向往。 中国古人在很早的时候就开始制作木鸟。《韩非子•外储说》记载着：墨子 为木鸢，三年而成，蜚一日而败。弟子曰：“先生之巧，至能使木鸢飞。”而在 《墨子．鲁问篇》有这样的记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。” 这些历史因为年代久远，我想已经难以考证其真实性了，但我们可以确定，早在 2500 年前，我国就有人因为对天空的向往而着手制造飞行器。 在西方也有人们为了飞上天空而发明飞行工具的历史。公元前 9 世纪，古英 国的布拉德国王自造的一副飞翼，并试图从伦敦阿波罗宫出发，但当他飞越出城 时就坠地而亡了。这可能是人类模仿鸟类飞翔的最早的记录之一。之后，也有许 多人希望通过模仿鸟的飞行姿势，设计出能飞行的机械。但这些尝试无一例外地 以失败告终。 到了 1731 年，俄国有个叫克拉库特诺的人。他设想人类用飞烟上天。他制 作了一个大口袋，自己坐在口袋下的套环里。口袋盛满热烟后慢慢升起。当升空 大约十几米的时候，一阵风把他吹向钟楼，他抓住了钟楼的绳索才没有遇难。他 大概是最早的气球飞行实验者。1783 年 8 月第一只氢气球在法国升空。1783 年 11 月 21 日，法国人罗齐埃和达尔朗德在巴黎米也特堡，乘坐蒙特哥菲新制的热 气球试飞。它上升到 1000 米高度，在巴黎上空飘行 25 分钟，最后平安降落在距 起飞地约 9000 米之处。这是人类第一次成功的升空航行。 气球是如何飞行的呢？想要了解气球升空的物理原理，我们需要回忆一下中 学学过的关于浮力的知识。浮力是物体在流体（包括液体和气体）中，上下表面 受到的压强差，其大小等于物体排开的流体所受的重力。浮力的计算公式为可以 写成 F=ρgV，F 是物体所受到的浮力，ρ是流体的密度，g 是重力加速度，V 是 物体排开的流体的体积。经过计算我们知道，物体在流体中能否浮起来，主要是 看物体的密度是否小于流体密度。因此我们常说，木头或者泡沫板能在水上漂浮， 是因为它们的密度比水小。气球能升空也是一样的道理。在大气中，因为气球内 的气体体积相对比较大，我们可以忽略气囊及各种载重物的密度。只要气球内的 气体的密度小于空气的密度，则气球受到的重力就小于浮力，气球就会飞上天空。 热气球利用气囊下方开口处的加热装置对气囊内的空气加热，以减小气球内气体 的密度。氢气和氦气的密度很小，不需要加热，因此它们的气囊是封闭的。18 世纪末至 20 世纪初，人类有许多利用气球进行升空探险的记录。气球的升空性 能优越，但事故频繁。它是人类航空的开始。 1903 年，美国的莱特兄弟制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机 ——飞行者 1 号，并且获得试飞成功。这是世界上首次实现重于空气的航空器 的有动力、可操纵的飞行。如今常见的飞机，基本上由下面五个主要部分组 成，即：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。 飞机是如何升空的？要知道这个问题，我们要先学习一个物理原理——伯努 利原理，这个原理有一个重要的推论：等高流动时，流速大，压力就小。飞机飞 行时，升力绝大部分是由机翼产生的。当飞机在空气中运动时，空气流到机翼前 缘，分成上、下两股，分别沿机翼上、下表面流过，而在机翼后缘重新汇合向后 流去。机翼上、下表面的形状不同，气流流过的速度也就不同。在机翼上表面
流速较快，由伯努利原理，机翼上表面受到的大气压力较低。在机翼下表面，气 流流速较慢，机翼下表面受大气压力较大。于是，机翼上、下表面出现了压力差， 垂直于相对气流方向的压力差的总和，就是机翼的升力。 无论是气球还是飞机，都是在大气内升空或飞行的飞行器。随着科学与技术 的进步，人类已经不满足于在大气层内飞行，而希望探索更高、更远的宇宙空间。 而火箭是能飞到外层空间工作的飞行器之一。火箭飞行主要是用反冲原理实现。 这需要回忆一下高中时学过的动量守恒的物理原理。我想读者应该都有过这样的 经历：吹起一个气球，然后松手，气球会不断喷气并满屋子乱飞。火箭的飞行与 之类似，当然火箭的升空更加复杂，需要用到精密的仪器和计算，这样才能保证 火箭飞到我们希望的位置。动量守恒原理用物理学的方式描述就是：如果一个系 统不受外力或所受外力合为零，那么这个系统的总动量不变。火箭就是靠着燃烧 燃料，产生高温高压的气体，然后从喷嘴喷射而出，从而获得向另一个方向的动 量。 如今人类的科学与技术正在不断地发展、进步，许多古人的梦想已经变为现 实，飞行器的产生和发展只是其中之一。我相信随着科技的发展，人类将拥有更 灿烂，更美好的未来
流速较快，由伯努利原理，机翼上表面受到的大气压力较低。在机翼下表面，气 流流速较慢，机翼下表面受大气压力较大。于是，机翼上、下表面出现了压力差， 垂直于相对气流方向的压力差的总和，就是机翼的升力。 无论是气球还是飞机，都是在大气内升空或飞行的飞行器。随着科学与技术 的进步，人类已经不满足于在大气层内飞行，而希望探索更高、更远的宇宙空间。 而火箭是能飞到外层空间工作的飞行器之一。火箭飞行主要是用反冲原理实现。 这需要回忆一下高中时学过的动量守恒的物理原理。我想读者应该都有过这样的 经历：吹起一个气球，然后松手，气球会不断喷气并满屋子乱飞。火箭的飞行与 之类似，当然火箭的升空更加复杂，需要用到精密的仪器和计算，这样才能保证 火箭飞到我们希望的位置。动量守恒原理用物理学的方式描述就是：如果一个系 统不受外力或所受外力合为零，那么这个系统的总动量不变。火箭就是靠着燃烧 燃料，产生高温高压的气体，然后从喷嘴喷射而出，从而获得向另一个方向的动 量。 如今人类的科学与技术正在不断地发展、进步，许多古人的梦想已经变为现 实，飞行器的产生和发展只是其中之一。我相信随着科技的发展，人类将拥有更 灿烂，更美好的未来