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热气球的原理是利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气 球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊 中空气的温度,从而达到控制气球升降的目的。而让热气球水平移动的唯一飞行 动力是风。对于环球飞行的热气球来说,必须选择速度和方向都合适的高空气流, 并随之运动,才能高效地完成飞行。就象作环球旅行时需要不停地换飞机一样, 热气球需要搭乘不同的气流,“换气流”时飞行员所要作的就是调整高度,热气 球的高度通常要达到十几千米。 继热气球之后,飞机是人类的又一大发明,也是目前应用最广泛的飞行器。 普遍认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟,于1903年12月17日在美国试飞成 功。飞机原理中最重要的部分就是如何让密度比空气大得多的飞机产生可以将它 拖上蓝天的力,即“升力”。这里要涉及到两个定理:连续性定理和伯努利定理。 流体的连续性定理:“当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时, 由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进 任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。” 伯努利定理:“流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的 地方压力大。” 飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产 生的升力很小,可以忽略。当空气流到机翼前缘时,分成上、下两股气流,分别 沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出, 流管较细,说明流速加快,压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变 粗,流速减慢,压力增大。由上述两个定理可知,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。这样重于空气的飞机借助 机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力,从而翱翔在蓝天上了。 如果说在空中翱翔并不是人类独有的能力,那么冲破大气层飞向太空,则非 人类的专利莫属。1957年10月,世界上第一颗人造地球卫星Sputnik1在前苏联 发射成功,开创了人类航天新纪元。1961年4月12日,苏联发射世界第一艘载 人飞船“东方”1号。加加林成为第一个太空人。1969年7月16日,美国发射 “阿波罗”11号载人飞船,第一次把人送上月球。7月21日格林尼治时间2时 56分,航天员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上,成为世界上第一个踏上月球的人。 目前空间技术成为各国竞争的一个焦点,太空旅游,月球基地等新概念也频繁的 被人提及。人类在太空之路上正在一步一步地前进。 未来的飞行会是怎样呢?比较日常的飞行器家庭化,智能化。比较现实的核热气球的原理是利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气 球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊 中空气的温度,从而达到控制气球升降的目的。而让热气球水平移动的唯一飞行 动力是风。对于环球飞行的热气球来说,必须选择速度和方向都合适的高空气流, 并随之运动,才能高效地完成飞行。就象作环球旅行时需要不停地换飞机一样, 热气球需要搭乘不同的气流,“换气流”时飞行员所要作的就是调整高度,热气 球的高度通常要达到十几千米。 继热气球之后,飞机是人类的又一大发明,也是目前应用最广泛的飞行器。 普遍认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟,于 1903 年 12 月 17 日在美国试飞成 功。飞机原理中最重要的部分就是如何让密度比空气大得多的飞机产生可以将它 拖上蓝天的力,即“升力”。这里要涉及到两个定理:连续性定理和伯努利定理。 流体的连续性定理:“当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时, 由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进 任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。” 伯努利定理:“流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的 地方压力大。” 飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产 生的升力很小,可以忽略。当空气流到机翼前缘时,分成上、下两股气流,分别 沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出, 流管较细,说明流速加快,压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变 粗,流速减慢,压力增大。由上述两个定理可知,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。这样重于空气的飞机借助 机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力,从而翱翔在蓝天上了。 如果说在空中翱翔并不是人类独有的能力,那么冲破大气层飞向太空,则非 人类的专利莫属。1957 年 10 月,世界上第一颗人造地球卫星 Sputnik 1 在前苏联 发射成功,开创了人类航天新纪元。1961 年 4 月 12 日,苏联发射世界第一艘载 人飞船“东方”1 号。加加林成为第一个太空人。1969 年 7 月 16 日,美国发射 “阿波罗”11 号载人飞船,第一次把人送上月球。7 月 21 日格林尼治时间 2 时 56 分,航天员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上,成为世界上第一个踏上月球的人。 目前空间技术成为各国竞争的一个焦点,太空旅游,月球基地等新概念也频繁的 被人提及。人类在太空之路上正在一步一步地前进。 未来的飞行会是怎样呢?比较日常的飞行器家庭化,智能化。比较现实的核
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