当前速读:天气太热想“飞上天”教训太阳一顿?给你提供三种方法
“想飞上天,和太阳肩并肩……”
【资料图】
飞天,一直是深藏在人类心中的一个梦想,因为这个梦想,我们有了纸鸢、氢气球、以及……现代飞行器。
翻看航空航天相关的书籍文献,你会发现:目前,人类飞上天的方法只有三种!
No.1
变得比空气更轻
在标准状况下,空气的平均相对分子质量为 29,只要能找到比空气分子量更小东西,它就能在空气中飘起来,如果足够“轻”,甚至能把人带“飞”,如氢气球、氦气球等。
轻于空气的浮空器,图片来源:中国科学院
中国第一个氢气球是由晚清军工专家华蘅芳制造的,他制造氢气球的方法,在今天看来其实很简单,就是利用强酸和金属反应产生氢气,然后再将氢气充入气球内。
《武备学堂演放气球》华蘅芳的气球升空情景
我们熟悉的热气球,则利用热气代替比空气更轻的氢气或氦气,由于气体的密度与绝对温度成反比,因此可以通过升高温度来减小气体的密度和质量,从而达到比空气轻的目的。古老的孔明灯是最早出现的热气球。
图库版权图片,不授权转载
氢气球也好,热气球也罢,二者虽然都很好,却难以控制它们的飞行方向,为了更好的控制飞行姿态和方向,同样基于“变得更轻”的思想方法,人们设计制造了飞艇。
飞艇把比空气更轻的气体(一般使用安全性更好的氦气)充入内部,用以提供升力,然后在飞艇上安装发动机为飞艇水平移动提供推行动力并借此来控制飞行姿态。
图库版权图片,不授权转载
No.2
制造空气压差来升空
当物体在空中飞行时,使上表面空气流速大于下表面,形成空气压差,也是实现飞行的一种方法。
当上下表面存在空气压差,物体就可以获得一个升力,要是这个升力大到足够克服地球引力,物体就可以离开地面了!
图库版权图片,不授权转载
鸟类就是利用空气压差来飞行的。鸟类具有天生的飞行身体条件:巧妙运用空气动力学的翅膀、由坚硬轻细的中空骨头构成的骨架结构、发达的胸肌、独特的呼吸系统以及轻而柔滑的羽毛等。
鸟类能够飞行的主要原因是因为它们掌握了“制造空气压差”的飞行知识。当鸟儿在空中滑翔时,空气在翅膀上、下部形成压强差,产生一个向上的升力,从而可以把鸟儿托在空中而不至于往下掉[6]。
除此之外,鸟类采用积极主动的扑翼飞行来产生一定的气动升力,鸟类的翅膀在扑动时,相当于飞机的螺旋桨或喷气推进装置,使鸟类可以保持持续的飞行状态。
其实在早期,鲁班制造的木鸟、达芬奇的扑翼飞机都企图模仿鸟儿的飞行状态来实现升空的目的,但他们的飞行计划都以失败告终,其原因就在于缺乏对空气动力学原理的认知,盲目模仿鸟类翅膀的几何外形和扑动形式。
达芬奇的扑翼飞机图纸,图片来源:Britannica
不过,当人们开始开始了解空气动力学并研制出像风筝一样的固定翼飞行器时,成功飞天的现代交通工具——飞机得以诞生。飞机和风筝的飞行原理一样,都是通过机翼上下表面的气流速度不同,制造气压差,进而获得升力。
图库版权图片,不授权转载
总而言之,不管是鸟类、风筝、螺旋桨、喷气式飞机还是直升机,它们都是通过“制造压差”的方法飞行的,只不过它们的获得上升条件的形式不一样。
No.3
向下喷射物质获得飞天动力
假如我们飞天的目标是冲出地球,那么前两种方法也许就不太适用了,因为太空中是一个失重环境,基本没有空气也制造不了压差。所以需要借助其他力量实现飞行。
火箭升空,图片来源:中国载人航天官网
对于火箭来说,由于火箭内部不仅携带了燃料,也携带了氧化剂,因此发动机不需要空气也可以工作。
另外,燃料和氧化剂在发动机燃烧室里燃烧,产生大量高压气体,高压气体从发动机喷管高速喷出,进而火箭获得一个沿气体喷射相反的反作用力,使火箭升空飞行。
这种向下喷射物质实现飞行的方法,其实早在 17 世纪,牛顿就很清晰地进行了描述:“如果以一定速度向后抛出一定质量,就会受到一个反作用力的推动,向前加速。”
在现代航空航天器中,为了实现更高目标的飞行,设计师们并不只是单纯地使用这三种“飞天”方法的某一种来构建飞行器,而是将它们综合起来应用。如超音速战斗飞机为了获得更快的飞行速度,采用会向后喷射物质的冲压发动机。
虽然,目前人类已经掌握的飞行方式无外乎“变得比空气更轻”、“制造空气压差”、“向下喷射物质获得飞天动力”这三种,但是在不远的未来,一定会有更多的人发现更多切实可行的飞上天的办法!
天似穹庐,笼盖四野,我们的活动版图里应有一大块是天空。天上有我们太多未知的事物,当我们努力消除这些未知时,人类的文明将得到极大的发展!
本文由科普中国出品,肖君柏(中国科学院光电技术研究所)制作,中国科普博览监制
本文封面图片来自版权图库,图片内容不授权转载
推荐
-
当前通讯!iPhone用户难受了!广电号码存在问题:没法注册苹果账号
7月21日,有通信人家园表示,自己注册的广电192新号没法注册AppleID。距离中国广电试商用已经一个多月了...
来源:雷科技 -
天天即时看!30万元起售!奥迪Q4纯电SUV上市:续航超600公里
7月21日消息,奥迪Q4e-tron正式上市,定位为纯电动豪华SUV,基于MEB纯电平台打造。奥迪提供四款不同车型...
来源:雷科技 -
天天快看:续航一千公里无压力!宁德时代透露:明年很多车型要用麒麟电池
7月21日消息,在2022世界动力电池大会上,宁德时代董事长曾毓群表示,近期宁德时代发布的麒麟电池,能够...
来源:宁德时代官网)
精彩放送
-
当前视点!夏夜,让我们仰望星空
科普云
-
【全球速看料】荣耀全场景发布会一口气推出多款新品,手机1599元起!
7月21日晚,荣耀全场景新品发布会开启,带来多款新品,涵盖了笔记本、手机、智慧屏、平板等。作为荣耀下...
-
当前通讯!iPhone用户难受了!广电号码存在问题:没法注册苹果账号
7月21日,有通信人家园表示,自己注册的广电192新号没法注册AppleID。距离中国广电试商用已经一个多月了...
-
天天即时看!30万元起售!奥迪Q4纯电SUV上市:续航超600公里
7月21日消息,奥迪Q4e-tron正式上市,定位为纯电动豪华SUV,基于MEB纯电平台打造。奥迪提供四款不同车型...
-
全球短讯!净利润50亿元!诺基亚发布最新财报:收专利费比卖手机更赚钱
7月21日消息,诺基亚公布2022年第二季度财报数据。内容显示,诺基亚该季度净销售额为58 73亿欧元(约合...
-
天天快看:续航一千公里无压力!宁德时代透露:明年很多车型要用麒麟电池
7月21日消息,在2022世界动力电池大会上,宁德时代董事长曾毓群表示,近期宁德时代发布的麒麟电池,能够...
-
环球速看:抢丰田生意?比亚迪进军日本市场:要卖3款纯电车型
近日,比亚迪官方宣布将进军日本乘用车市场,并从明年一月份开始,销售旗下的海豹(SEAL)、海豚(DOLPH...
-
今日关注:北极航道 第26集
科普云
-
环球新动态:颜值大幅倒退!苹果iPhone 15提前“偷跑”:全系挖孔屏
7月21日,一份路线图显示,明年的苹果iPhone15系列预计将全系采用感叹号挖孔屏的设计语言,这也意味着,...
-
全球信息:罚款80亿!滴滴过度收集用户信息:手机相册截图都被上传!
7月21日,国家互联网信息办公室发布一则公告,因过度收集用户个人信息,按照相关法例将对滴滴全球股份有...
-
世界微头条丨甩特斯拉几条街:蔚来发布150kWh固态电池:第四季度交付
7月21日消息,蔚来汽车官方公布,计划在2022年第四季度开始交付150kWh固态电池,单体能量密度可达到360W...
-
焦点滚动:五菱代步神车累计销量破80万,不到3万的价格是关键因素?
谁能想到,此前五菱发布的一款起售价为2 98万元的代步小车,能够连续一年多成为国内新能源汽车销量冠军...
-
每日观点:还有这操作?某公司下班要检查员工手机使用时长:用久了会丢饭碗
近日,据@共富财经报道,江苏一网友发文称,自己公司发通知,让人事下班后挨个检查员工的手机使用时长,...
-
武侠网游《武林外传》上架Steam 将于9月16日正式上线 永久免费
7月21日消息,武侠网游 《武林外传》现已上架Steam,游戏将于9月16日正式上线。《武林外传》是由完美世...
-
简讯:一项关于古老蝾螈的最新研究
科普云
-
天天快资讯丨再也不怕漏消息!微信史诗级更新:应用内也有消息横幅
7月20日,有网友发现,微信iOS平台迎来了8 0 26正式版更新,官方的更新日志依旧是“解决了一些已知问...
-
【环球快播报】8年卖2亿台!国产手机厂商在印度杀疯了:iPhone被摁着打
7月20日,Redmi印度在官方社交账户发文庆祝其在印度市场的销量正式突破2亿台。据悉,小米自2014年进入印...
-
当前速看:新增一名“吸金”大将!英雄联盟手游全球收入破5亿:中区占7成
7月20日,调研机构SensorTower在最新的市场报告中公布了《英雄联盟手游》的市场表现,凭借超高的人气在...
-
热点!这都能炒?茅台冰淇淋火爆了起来:黄牛血赚10万
随着夏天的到来,雪糕这一消暑利器也开始进入到我们的视线中。不过,今年的夏天有所不同,不仅众多的“...
-
快讯:29元/月!运营商巨头推出学生优惠套餐:70GB+超长通话
7月20日,有通信人家园的网友表示,广东移动动感地带最近推出了一项“39元潮玩卡”校园版套餐,充值优惠...
-
当前热讯:信心爆棚?恒驰汽车表示新车会大卖:预售赚麻了?
此前恒大首款新能源汽车恒驰5在7月6日开启预售,预售价为17 9万元。近日,恒驰汽车总裁刘永灼在接受采...
-
焦点热门:谷歌这波输了!海外抖音用户时长超过油管:短视频太上瘾了
7月20日消息,中国香港经济日报报道称,字节跳动旗下的TikTok成为全球最受欢迎的短视频平台。数据机构da...
-
除了“拍一拍”外 微信中双击有哪些功能?
微信中双击头像可以拍一拍,这也是最广为人知的微信双击技巧。其实,除了拍一拍外,微信中双击还有更多...
-
环球快报:喝可乐会导致肌无力?
科普云
-
联想高管晒motorazr2022真机:具备独一无二的“打游戏”功能
从近期摩托罗拉官方的预热来看,他们已经追备好了自家的骁龙8+旗舰,而且是一次连发两款,除了常规旗舰...
-
焦点短讯!颗粒捕捉器堵塞有望解决?大众将推新1.5T发动机:油耗更低
虽然大众目前投入大量的精力在纯电车型的研发中,但这并不表示大众将完全放弃研发汽油发动机。近期,大...
-
环球微动态丨还有三年才上市!保时捷新旗舰纯电SUV曝光:定位比卡宴还高
7月19日,据AutomotiveNewsEurope报道,保时捷CEOOliverBlume在保时捷的资本市场日宣布了全新的豪华纯电动SUV计划,该车
-
当前时讯:折叠屏旗舰来了!三星新品发布会将举行:可提前预约
7月20日,三星正式官宣新品发布会将于8月10日举行,其中GalaxyZFold4、GalaxyZFlip4两款折叠屏旗舰将会...
-
每日聚焦:骁龙8+助力iQOO 10系列突破性能边界,打造未来电竞旗舰
7月19日,iQOO正式发布iQOO10系列手机。iQOO10系列全系搭载第一代骁龙8+移动平台,带来性能、游戏、影像...
-
世界今头条!万物皆可“徕卡”?魅族Flyme上线照片水印:魅族18用上了
7月20日,魅族官方宣布正式在Flyme中上线相机水印设置,可以为照片设置多种风格的水印,首批支持魅族18...
-
免费参观!海信探索中心&B面科技展等你来看不一样的海信中央空调
这个暑期遛娃哪里去?海信给你答案!带孩子沉浸式体验科技的魅力,关于中央空调与科技的十万个为什么,7月20...
-
当前视讯!微软有点坑!国行XSX补货居然搞抽奖:130台
7月19日消息,微软官方发布了XboxSeriesX的补货通知。据悉,官网将于7月25日补货,限量130台抽签购买,...
-
全球观焦点:亏大了?魅族每股不到1毛钱:老员工表示不在乎
7月19日,据凤凰网财经报道,魅族科技创始人黄章减持套现近40%的股权,老员工手握的股权价值相当于白纸...
-
当前时讯:不比诺基亚强多了?国产按键机大厂发布新机:999元,能用微信
7月19日,国产按键机大厂多亲的新机F22Pro正式发布,并宣称该机比全面屏更防沉迷,比按键机更方便,号称...
-
索尼新专利曝光:将使用多个GPU丰富云串流体验
索尼已经申请了一项新专利用来提高他们的云串流功能,PS Plus用户未来可能会获得改进过的云串流服务。...
-
拳头游戏与亚马逊云服务建立合作伙伴关系 联手打造电竞直播内容
据Gamesbeat报道,拳头游戏和亚马逊云服务(AWS)宣布建立新的合作伙伴关系,旨在联手合作打造拳头电子竞...
-
环球热点评!经典掌机强行“报废”?任天堂确认:将不能再买游戏了
7月19日,任天堂在最新的支持信息中宣告了旗下经典游戏掌机3DS和家用游戏机WiiU将于2023年3月28日9点后...
-
天天速递!比麒麟电池更牛?蜂巢能源推出全固态原型电芯:续航1000km
7月19日消息,据《科创板日报》报道,蜂巢能源成功研发出国内首批20Ah级硫系全固态原型电芯。该电芯的能...
-
天天热点!iPhone 13集体“破防”!苹果越狱工具支持iOS15了
越狱一词,对于现在的苹果用户来说,既熟悉又陌生。熟悉是因为它曾让无数果粉沉迷其中,甚至愿意失去保...
-
每日速看!18888!苹果直营店展示桌居然都有人卖:土豪会买吗?
7月19日,小雷在逛二手平台时发现,有一位卖家正在兜售两张苹果AppleWatch“原装”桌子,开价18888元,1...
-
最新:预售2月订单破3万!比亚迪首款高端MPV卖爆了:创国产新记录
7月19日,比亚迪赵长江发布消息称,腾势D9预售2个月,订单量已突破30000辆,对于一款起售价在33 5万的...
-
天天观点:特斯拉要等8年才能用!固态电池量产又被推迟了:生产难度太高
近日,据研究机构StrategyAnalytic的研究报告,固态电池在电解质生产上还存在挑战,高温和复杂工艺都限...
-
每日视讯:要靠授权赚钱了?爱奇艺与抖音确认:长视频将可用于短视频制作
7月19日,国内知名长视频平台爱奇艺与国内最大短视频平台抖音宣布达成合作,将围绕长视频内容的二次创作...
-
观焦点:官方整活?新浪内部邮件成功“诈骗”大量员工:原来是防钓鱼演习
7月19日,据网友爆料,新浪官方通过“员工关爱平台”发送了一封“防钓鱼演习”邮件给内部员工,不少员工...
-
环球观热点:5天赚200万!两黑客出狱后联手作案:利用平台漏洞非法牟利
7月19日消息,据西部决策网报道,安徽铜陵警方近日侦破一起案情,两名黑客利用技术攻破一网站的后台,5...
-
RoleApp聚焦Web3,用“数据可持有”的钥匙开启Web3的大门
最核心的特征:数据可持有。Web3赋予了用户真正拥有数据内容的能力和权利。一方面,用户创作即收益,在...
-
快播:直播拍蒜一整天!张小泉惨遭友商背刺:王麻子菜刀宣布三年包换
7月18日消息,刀具品牌“王麻子”在其官方直播间使用菜刀拍了一整天的蒜,疑似“隔空喊话”早前因菜刀“...
-
【全球新要闻】碾压传统车企!特斯拉10年卖出300万辆车:不愧是新能源头部
7月18日,有外媒报道,自2012年第三季度交付第一辆汽车以来,特斯拉已在截至2022年第二季度的整整十年时...
创投更多》
-
苹果推送第二个iOS16测试版网友:备份完一套房子没了
今天凌晨,苹果正式推送了第二个iOS 16...
-
苹果推送第二个iOS16测试版网友:备份完一套房子没了
今天凌晨,苹果正式推送了第二个iOS 16...
-
新思科技DesignDash设计优化解决方案正式推出
新思科技(Synopsys)近日正式推出全新Des...
-
华伦天奴以次充好被罚14.2万元 售高价却屡踩红线
顶着光环的奢侈品翻车,已经不是一两次...
-
光迅科技2021年营收64.86亿元,扣非净利润仅4.7亿
国内光器件龙头光迅科技昨日晚间发布了2...