人類遨游藍天的夢想
作者： ${content.author} 時間：2021-09-13 瀏覽量：2,846人類自古以來就夢想著能像鳥兒一樣在天空中飛翔。而二十世紀最偉大的發(fā)明之一——飛機，則承載著人類搏擊長空的藍天夢想。航空事業(yè)大發(fā)展歷史，無不展現(xiàn)科學家對于飛機動力不斷探索的智慧，正是因為他們是站在前人的肩膀上，不斷探索，精益求精，才會取得如此成就。接下來，請隨我一起，走進科技館，了解飛機動力的奧妙，體會科學家不斷探索的偉大精神。
就算沒有翅膀,也要創(chuàng)造翅膀去飛翔，1801年,英國的喬治·凱利爵士在研究了風箏和鳥的飛行原理之后,于1809年試驗制造了一架滑翔機，他打破了長期以來模擬鳥類飛行的活動機翼方式，朝固定機翼方向發(fā)展。他做了大量的空氣動力學實驗，確定了升力于空氣密度、機翼面積、運動速度等參數(shù)的定量關(guān)系。因此，凱利爵士被后人譽為“航空之父”。
滑翔機大多沒有動力裝置，只依靠氣流進行滑翔。那滑翔機是怎么運用氣流的呢？我們先來玩?zhèn)€游戲——紙飛機。相信大家都動手折過紙飛機，我們可以試一下折的紙飛機能飛過幾個圓環(huán)呢？簡簡單單的一個飛行器但是他們可以測試的參數(shù)或者說是變量其實是多項，我們可以用紙飛機測試不同的指標，比如不同的尺寸大小，不同的材質(zhì)紙張，或者把他的機翼疊成不同的形狀，都可以來檢驗比較一下它的飛行情況。
最早能追溯到年代的紙飛機是西方在1909年制作的。然而，現(xiàn)在最為人們所接受的制作方法是由一個叫諾斯羅普的工程師在1903年所制作的，他正是用紙飛機做模擬測試來發(fā)現(xiàn)真實飛機的飛行機理。那紙飛機和真正的飛機原理是否相同呢？答案是肯定的，它們都利用了共同的科學原理——伯努利原理。那什么是伯努利原理，請看展項——哪個球更高。
我們看展臺的六個管道內(nèi)各有一只小球，當我按下按鈕，風會在出風口吹出，大伙兒先來猜一下，哪只小球會被吹的最高？同學們說離風口越近，風越有勁兒，小球就會越高。是不是這樣呢？我們來驗證一下，點擊按鈕，通過操作我們看到離出風口最遠的乒乓球反而被吹得最高，后面的小球依次下降，靠近吹風口的小球居然被吹得最低。我們來分析，遠離出風口位置的小球，風速小，所受到向上的壓力呢？大；那靠近出風口位置的小球風速大，但是壓力小，這就就是著名的伯努利原理：在流體運動中，流速快時壓強小，流速慢時壓強大。這就是為什么滑翔機比飛機擁有更狹長的機翼，機身也較細長，呈明顯的流線體。這種形狀就可以使通過機翼下方的流速低于上方的流速，從而機翼下方的壓強大于上方的壓強，因此就有了一個升力。而紙飛機與它相同，紙飛機的升力原理是利用了三角翼的升力原理，由于擲出飛機時飛機具有動力，并且有一定的攻角。于是機翼上會產(chǎn)生環(huán)量，在環(huán)量的作用使得機翼下表面的流體的速度低于上表面的流體的速度，機翼下表面的壓力高于上表面的壓力，同樣也是伯努利原理。
現(xiàn)在飛機機翼的設(shè)計延用了這一原理，不得不說喬治·凱利爵士的這種敢為天下先、勇于探索的精神值得我們學習。但是，由于滑翔機的動力來源于空氣動力，它本身沒有可以持續(xù)的動力助推，所以長距離航行難以實現(xiàn)。1905年，美國的萊特兄弟以滑翔機為基礎(chǔ)，制造出了第一架動力飛機——“飛行者”1號，并且獲得試飛成功。這架飛機安裝了泰勒發(fā)明的活塞式發(fā)動機，現(xiàn)如今，這種發(fā)動機常用在汽車中和螺旋槳飛機，那么它是怎樣給“飛行者一號”與汽車提供動力的呢？咱們來看看這件展品——汽車發(fā)動機，我們可以看到汽油與空氣的混合氣體被引入氣缸，之后活塞開始壓縮氣體，當活塞到達終點位置時氣體被點燃，被點燃的氣體對外做功，最后排除廢氣，綜上所述，活塞式發(fā)動機經(jīng)歷進氣、壓縮、作功、排氣四個過程?；钊桨l(fā)動機帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動隨著發(fā)動機的不斷改進，目前先進噴氣式飛機運用的是效率更高的渦輪式發(fā)動機。
萊特兄弟在發(fā)明飛機的過程中經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗與艱辛磨難，最終創(chuàng)造了成功。1908年，萊特兄弟到法國進行首次飛行表演，一下子震驚了整個歐洲。他們的成功鼓舞了更多的科學家和工程師投身于航空事業(yè)。這種永不言棄、堅韌不拔的精神何嘗不是一筆寶貴的財富呢？
隨著科技的不斷進步，現(xiàn)如今，飛機已經(jīng)成為我們最便捷的交通工具之一，戰(zhàn)斗機、民航飛機、運輸機等，可以說是抬頭皆可見，比如讓我們國人引以為豪的擁有自主產(chǎn)權(quán)的C919民用飛機,于2017年5月5日成功首飛，實現(xiàn)中國民族的航天夢想。
各位觀眾朋友們，從滑翔機的誕生到現(xiàn)在各種先進機型的探索與研發(fā)，充分顯示科技的不斷進步帶給人類生活的改變，這都源于科學家們不斷地創(chuàng)新與嘗試的科學探索精神。科技是民族發(fā)展之基，創(chuàng)新是民族進步之魂，在這里，我號召大家學習科學知識，弘揚科學精神，為中華民族偉大復興奉獻力量！
