#儿时疑惑#玩纸飞机时,要向飞机吹口气,说是可以让它飞的更远?
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发布时间：2022-05-27 21:14
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时间：2024-04-03 14:30
从空气动学的角度来说，飞机这种超低速无动力飞行器，与真实飞机的飞行原理几乎完全不同（真实的飞机由于飞行速度很大，机翼面积很大，能飞的原因是机翼上下表面压力差大于重力），纸飞机只能算是超低速无持续动力的滑翔器的一种，气动外形产生的升力非常非常小（绝对不可能大于重力的，否则纸飞机就真飞上天了），至于纸飞机看起来是在“飞”，实际就是一种变形的斜抛运动，让飞机延缓下落（其实是一种空气的反作用力在起主要影响，而这种反作用力并非升力）。
简单说一下对飞行距离影响的主要条件：飞机外形结构，飞机离手姿态，飞机离手总能量（包括重力势能）
升力方向并不是垂直于机翼方向，而是垂直于速度方向
阻力方向并不是简单的向后，而是与速度方向相反
速度方向并非飞机机头在空间的朝向
稳定性指保持上一瞬间状态的能力，具体到纸飞机就是保持原有飞行状态的能力
重心是重力在物体上的作用点
压力中心是空气动力在物体上的作用点，纸飞机情况下可以看做是除重力以外其他力的作用点
重心和压力位置无论是任何一种飞行器是绝对不会重合的
外形，包括重心位置，机翼面积等；一般常见的纸飞机，机身后部面积要远远大于机身前部面积，从机头像机尾看，两侧机翼一般来说不会是在同一平面的，而是呈一种非常扁的V字形，而且通常机身中间是有一条V形沟槽的，这种特殊的结构可以增大作用在飞机上的气动力，在空气流过V形沟槽的时候，会由于V形结构上下表面空气流速不同（伯努利原理），造成上下表面压力差不同（相当于产生升力），而纸又有韧性，能够在一定程度上保持V形结构，升力在竖直方向上就会产生向上的分力（比平板结构要大很多倍），纸飞机就能够在垂直与速度的方向上产生很小的升力，但升力并不是纸飞机能“飞”的主要原因，后面会解释。
纸飞机能“飞”的主要影响因素是空气对纸飞机的反作用力，可以看做是一种“阻力”（有点类似于浮力），但并不是空气动力产生的阻力，这么说其实并不矛盾，想象一下在水里扔一颗石子，会明显感到石子有减速，如果是把雨伞打开，拉着雨伞甩，会感觉比较费力。其实在无风状态下飞纸飞机的时候，空气相对于地面是基本没动的，动的是纸飞机，所以造成纸飞机竖直方向会减速的原因其实是空气对纸飞机的反作用力造成的，这个力只会作用于纸飞机的迎风面，方向是垂直与迎风面指向纸飞机的背风面，水平飞的时候迎风面就是你从机头看相机尾所能看到的部分，真实飞行几乎不可能保持绝对平飞状态。
飞机离手的姿势，平时玩纸飞机，在飞机离手的时刻，飞机的中轴线是与水平面夹正角度的，简单说是机头在飞机重心所在水平面的上方，更通俗一点是你扔飞机机头朝天上扔而不是水平扔也不是朝地下扔，这样的情况同样会产生下面两个效果，第一是因为角度的增大而增大升力系数（角度为0时升力系数为0）进而增大非常小量级的升力，第二是因为角度增大导致迎风面积增大，进而导致同时增加非常小量级的升力和比较大量级的排开空气的反作用力，当然角度不能无限大，其他里产生的低头力矩无法重力所产生的抬头力矩时，飞机机头会向后翻滚（一般纸飞机飞行中不会出现完全翻滚的情况，会表现为纸飞机近似平飞状态突然爬升，然后飞到一定高度后以非常大的倾角下落）
从飞行力学的角度也可以解释哈气的原因，专业一点说这样可以让飞行器的重心前移，压力中心和几何中心几乎不变时，机头在水平面上方时（抬头），取飞机机头顶点为所有力矩参考点，重力力矩方向向下，作用效果是飞机抬头，它的力臂变短；其他力的合力力矩的方向向上，作用效果是飞机低头，力臂不变；而重力大小要远大于其他力的合力，由于力臂的变化导致重力力矩和其他力的力矩之间的差距减小（一架好的纸飞机实际过程中其他力的合力矩会在某一时刻大于重力力矩的，然后导致飞机抬头的角度减小，重力臂增大，最后维持在一个近似平衡状态），这可以让纸飞机在飞行过程中的静稳定性增大，更快的由抬头飞行状态转变为近似平飞状态；当机头在水平面下方时（低头），同样取飞机机头顶点为所有力矩参考点，重力力矩方向大小均与上一种情况一致，而其他力的合力矩方向向下，导致飞机抬头，这两个抬头力矩的作用效果就是飞机能更快的由低头转为近似平飞，这种超级低速滑翔飞行器尽量延长近似平飞时间，飞行距离就会大大增加
其实飞行所能达到的最大飞行距离在飞机离手的时候就已经确定了，取决于你给飞机多大能量，其他各种改变飞机外形的方法只能让飞机尽量飞的远些，无风或微微风下飞纸飞机所能达到的飞行效果最好，大一点的风是不会把你的飞机吹的更远的，由于风的不确定性（包括大小方向持续时间等）很容易造成纸飞机在风中失去平衡。当然非常大的风是可以直接把你的飞机吹上天，但那就不是飞纸飞机的乐趣所在了。
热心网友
时间：2024-04-03 14:30
热心网友
时间：2024-04-03 14:31
相信大家小时候都玩过折纸飞机的游戏，每个小朋友都会在飞出飞机的时候，向飞机头哈一口气，从小到大几乎每一个小孩子都是这样的，为什么要哈这一口气呢？这哈一口气又有什么作用呢？
热心网友
时间：2024-04-03 14:32
