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“飞行汽车”的科学原理
来源:青少年创新科技网 时间:2025-03-27

    2月22日,飞行汽车Model A在加州完成城市环境试飞。没有机翼,看不到螺旋桨,沉重的汽车为什么飞得起来?

    据了解,飞行汽车搭载多个螺旋桨,原理与小型无人机类似,采用了八旋翼式设置,配备有8个直径大约为61厘米的电动螺旋桨,而车壳上面的网状结构正好可以让空气通过整个车身。

    怎样做到“原地起飞”?

    轻盈的空气为什么能托起沉重的机器呢?我们可以做一个小实验,只需要一本书和一张5毫米见方的小纸片。将小纸片放在书上,把书水平举到下巴的位置,然后朝水平方向缓缓吹气一段时间,确保气流不是直接吹在纸片上,而是在纸片上方水平通过。过不了多久,纸片就会“跳”起来,并向前飞行一段距离。

    在实验中,由于纸片上方的空气流速较大,因此纸片上方空气压强变小,气压差产生向上的力使小纸片飞了起来。这一流体流速与压强的关系叫做“伯努利原理”。

    同样的道理在很多地方都有体现。在地铁或高铁的站台,总会在轨道旁画一条“安全线”,并警告大家不要越过它。当快速行驶的列车经过时,空气流速过大,导致附近的气压较小。如果你站得离列车太近,前后气压差产生的推力就会把你“推”向列车,非常危险。

    直升机起飞靠同样的道理

    升力产生:靠旋转的“大风扇”。直升机顶部巨大的主旋翼就像高速旋转的“风扇”。每个旋翼叶片横截面类似飞机机翼,旋转时上方空气流速快、压力小,下方空气压力大,从而产生向上的升力。当升力超过直升机重量时,直升机就能垂直起飞或悬停。

    控制升力大小:集体变距杆。飞行员通过左手操纵“总距杆”同时调整所有旋翼叶片的倾斜角度。拉杆时叶片迎角增大,升力增加;推杆则升力减小。同时发动机会自动调节油门,保持旋翼转速稳定。

    抵消机身旋转:尾桨。主旋翼旋转时会产生反作用力,导致机身反向打转。尾部的“小风扇”通过侧向推力抵消这种旋转。飞行员用脚蹬控制尾桨推力大小,实现机身稳定或转向。

(科 中)


    2月22日,飞行汽车Model A在加州完成城市环境试飞。没有机翼,看不到螺旋桨,沉重的汽车为什么飞得起来?

    据了解,飞行汽车搭载多个螺旋桨,原理与小型无人机类似,采用了八旋翼式设置,配备有8个直径大约为61厘米的电动螺旋桨,而车壳上面的网状结构正好可以让空气通过整个车身。

    怎样做到“原地起飞”?

    轻盈的空气为什么能托起沉重的机器呢?我们可以做一个小实验,只需要一本书和一张5毫米见方的小纸片。将小纸片放在书上,把书水平举到下巴的位置,然后朝水平方向缓缓吹气一段时间,确保气流不是直接吹在纸片上,而是在纸片上方水平通过。过不了多久,纸片就会“跳”起来,并向前飞行一段距离。

    在实验中,由于纸片上方的空气流速较大,因此纸片上方空气压强变小,气压差产生向上的力使小纸片飞了起来。这一流体流速与压强的关系叫做“伯努利原理”。

    同样的道理在很多地方都有体现。在地铁或高铁的站台,总会在轨道旁画一条“安全线”,并警告大家不要越过它。当快速行驶的列车经过时,空气流速过大,导致附近的气压较小。如果你站得离列车太近,前后气压差产生的推力就会把你“推”向列车,非常危险。

    直升机起飞靠同样的道理

    升力产生:靠旋转的“大风扇”。直升机顶部巨大的主旋翼就像高速旋转的“风扇”。每个旋翼叶片横截面类似飞机机翼,旋转时上方空气流速快、压力小,下方空气压力大,从而产生向上的升力。当升力超过直升机重量时,直升机就能垂直起飞或悬停。

    控制升力大小:集体变距杆。飞行员通过左手操纵“总距杆”同时调整所有旋翼叶片的倾斜角度。拉杆时叶片迎角增大,升力增加;推杆则升力减小。同时发动机会自动调节油门,保持旋翼转速稳定。

    抵消机身旋转:尾桨。主旋翼旋转时会产生反作用力,导致机身反向打转。尾部的“小风扇”通过侧向推力抵消这种旋转。飞行员用脚蹬控制尾桨推力大小,实现机身稳定或转向。

(科 中)