堵车时,往往有这种对话:
“前面的能不能快点?”
“有本事你飞过去啊!”
现在,能飞过障碍的汽车真的有了!
近日,Alef Model A飞行汽车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61cm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。
原来是把螺旋桨藏在了车内!
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(大于向下的重力)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原理!
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(上曲下直),旋转时上方空气流速快、压力低,下方空气压力高,从而产生向上的升力(伯努利原理)。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的“总距杆”同时调整所有旋翼叶片的倾斜角度(迎角)。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:尾桨的作用
主旋翼旋转时会产生反作用力(扭矩),导致机身反向打转。尾部的“小风扇”(尾桨)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。
总之,直升机通过主旋翼旋转产生升力,用尾桨避免机身旋转,通过调整叶片角度和旋翼倾斜方向实现垂直起降、悬停和灵活转向。
除了飞行汽车,未来还可能有哪些新奇有趣的交通方式?欢迎在评论区留言!
审核专家:周建定,萧山区科学教育委员会会长、杭州学军中学教育集团萧山区文渊实验学校正校级督导
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