交通工具是現(xiàn)代人的生活中不可缺少的一個部分，而隨著時代的變化和科學技術(shù)的進步，我們周圍的交通工具也越來越多，給每一個人的生活都帶來了很大的方便。比如，陸地上的汽車，海洋里的輪船，天空中的飛機，大大縮短了人們交往的距離。尤其是飛機，每次當我們出門旅游的時候，飛機成為大部分人的選擇。那么，飛機是怎么轉(zhuǎn)彎的、窗戶為什么那么小、為什么要系安全帶……關(guān)于民用航空飛機，你的了解又有多少呢？?

　　說起飛機，首先我們要知道，它是20世紀初最重大的發(fā)明之一。然而，在早些時候人們還沒有“交通工具”這一代名詞。那時，人們主要是靠步行來相互走訪聯(lián)系的。后來，在人們的智力水平有了顯著提高后，才有了馬車等畜力交通工具，也算是交通工具史的一個“巨大”的飛躍了。它也相對地促進了部落間、朝野間的交流，形成小范圍內(nèi)的良性循環(huán)。之后不久，水上的交通工具也逐漸成型。然后，飛機應運而生，成為現(xiàn)代社會交通工具的主流。?

　　那么，關(guān)于對飛機的一些疑問，今天的節(jié)目將一一為你解答。?

　　第一，飛機是怎么轉(zhuǎn)彎的。?

　　我們知道，汽車在地面有四個輪子，它主要是依靠駕駛員操縱方向盤從而改變車輪的角度來駕駛汽車。而飛機在空中不和地面或海面接觸，飛行員是如何駕駛飛機按照預定軌跡飛行的呢？事實上，飛機不但有機翼，而且機身后部通常有一對“水平尾翼”和一個“垂直尾翼”?！八轿惨怼笨梢詫︼w機產(chǎn)生縱向安定和俯仰操縱的作用；“垂直尾翼”可以對飛機產(chǎn)生航向平衡、穩(wěn)定和操縱作用；“機翼”可以對飛機產(chǎn)生橫向自動穩(wěn)定作用。這三種作用，在飛機受氣流擾動不太大的情況下，能夠自動保持飛機的縱向、航向和橫向姿態(tài)的穩(wěn)定。?

　　要注意的是，如果要駕駛飛機改變飛行的軌跡，就不能只依靠機翼和尾翼安定面的作用了。在大家乘坐飛機或者參觀飛機時，如果仔細觀察過飛機構(gòu)造，你會發(fā)現(xiàn)機翼后緣兩側(cè)有一對可轉(zhuǎn)動的“副翼”，水平尾翼后緣有一對可轉(zhuǎn)動的“升降舵”，而垂直尾翼后緣有一個可轉(zhuǎn)動的“方向舵”。當飛行員操縱這些“舵面”時，在相對氣流的作用下，飛機就可以分別作改變橫向、縱向和航向的運動，從而可以駕駛飛機按預定航線作升降、轉(zhuǎn)彎等運動。?

　　總之，飛機在推力產(chǎn)生的相對氣流中，是通過自身的各種“舵面”產(chǎn)生的相對力矩，來駕駛飛機運動的。?

　　第二，為什么不把飛機的窗戶做的更大一些？?

　　要知道，飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計是交通工具中最嚴格的設(shè)計要求，重量不但要輕而且強度還要好。飛機結(jié)構(gòu)上每一個“框”、“梁”、“肋”、“桁條”和蒙皮都要進行精心的優(yōu)化設(shè)計，在保證足夠的強度和剛度情況下，要盡可能輕，這樣才能保證承擔一定的重量。而飛機機身艙壁上的任何開口度對結(jié)構(gòu)整體強度都是不利的，每一個開口的邊緣必須要做強度補充結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能保證機身受力的合理傳遞。窗口越多、越大，對結(jié)構(gòu)強度越不利。所以飛機的窗口不能開大。?

　　雖然看起來只是小小的窗口，其實它的窗口邊緣增強設(shè)計和透明材料的選擇都是要經(jīng)過大量強度試驗的。而窗口透明板通常要設(shè)計成兩層，來減少艙內(nèi)外溫度的傳導。?

　　第三，現(xiàn)在科技這么發(fā)達，為什么飛機飛行時還怕大霧天氣，而且為什么天氣晴好飛機也會產(chǎn)生顛簸呢？?

　　其實，現(xiàn)代飛機都設(shè)計有優(yōu)良的自穩(wěn)定控制系統(tǒng)，來減少飛機在飛行中遭遇干擾氣流的震蕩。然而，當遇到大霧天氣時，云霧流團干擾了飛機正常飛行的相對穩(wěn)定氣流，改變了飛機的穩(wěn)定狀態(tài)，因而會有波動。但是，飛機一旦穿過云層后，就會很快恢復穩(wěn)定。?

　　當然了，大氣中除了云霧，還有變化不定、人眼看不見的“湍流”和“突風”。這些湍流、突風從任意方向流過來，通常是“振蕩”的狀態(tài)，以至于引起飛機的升力、阻力和力矩變化，從而導致飛機顛簸，尤其在從云層上部下降到云層過渡區(qū)域時振蕩比較明顯。有時離地面很近的“風切變”，也會影響飛機的穩(wěn)定性。?

　　第四，民航飛機上為什么不配備降落傘？?

　　軍用飛機的救生設(shè)備，不僅有降落傘，還必須要有復雜的彈射裝置。戰(zhàn)斗機駕駛員在緊急情況下，可以啟動救生裝備，彈射火箭或其他彈射裝置，將駕駛員連同座椅和降落傘一同彈出飛機艙外一定高度，然后打開降落傘，保證駕駛員安全著陸。這種救生裝置要比一個人的重量還要重得多。?

　　這里需要我們清楚一個事實，載有100多位旅客的民航飛機要為每位旅客安裝這樣復雜的降落傘彈射救生裝置，基本上是不可能的。因為增加這么多重量，飛機很難飛起來。而且戰(zhàn)斗機駕駛員彈射時，還要沖破駕駛艙蓋，這一點對于民航飛機也是很難實現(xiàn)的。?

　　當然，也有工程師設(shè)計過整體客艙在緊急時打開，再用大型降落傘拉出旅客艙的方案。但是，這種飛機的機構(gòu)設(shè)計太復雜，有效承載的旅客數(shù)也將大大減少，尤其是大型降落傘能否有效展開，以及旅客座艙能否脫離飛機，都還是個未知數(shù)。目前還沒有飛機工廠愿意研制生產(chǎn)這種飛機，也沒有航空公司能夠經(jīng)營得起這種飛機。因此，目前大型客機基本上不可能用降落傘。不過，單座或少座的小飛機，使用降落傘救生倒是有可能的。?

　　第五，為什么在客機上“系好安全帶很重要”呢？?

　　不少旅客對“系好安全帶”這種要求不以為然，總以為飛機飛行時比汽車、火車還穩(wěn)定，不一定必須系上安全帶。?

　　首先我們要意識到飛機的速度比汽車、火車快得多。汽車乘員因為沒有系安全帶，造成傷亡事故已屢見不鮮。而民航飛機的速度通常是汽車的八倍以上，一旦遇到緊急情況，巨大的慣性作用要比乘車危險大得多。尤其是飛機起飛和著陸階段，乘務員強調(diào)要大家系好安全帶。這是因為，飛機起飛和著陸階段所受空氣動力作用變化大，因此旅客處于運動中飛機的慣性力變化也大。尤其是遭遇低空風切變或者駕駛員遇到特殊情況緊急操作等，都會引起飛機的顛簸、震蕩或傾斜，導致乘客因碰撞而受傷或造成其他意外事故。?

　　不僅如此，飛機從無云的高空下降到云層附近時，也要系好安全帶。相信常坐飛機的旅客都遇到過，當飛機在穿越云層受到擾動氣流的作用時，會有較強烈的振動。所以，國內(nèi)外民航乘客因為沒有系好安全帶被拋向機艙的空間，撞到天花板上，摔傷或撞傷的事故已發(fā)生過多次。而那些系好安全帶的乘客就安全無事。?

　　當然，為了減少航行中發(fā)生突如其來的變故時受到的傷害，乘客最好全程都系好安全帶。?

　　第六，飛機為什么不能隨意打開艙門呢？?

　　要知道，大氣環(huán)境是隨著高度而變化的，比如在8000米高空上，大氣的溫度達到零下50多度。如果旅客在高空暴露在自然環(huán)境中，那其實是非常危險的。假如飛機在飛行過程中，由于種種原因突然泄壓，使乘員暴露在實際環(huán)境中，這將導致乘員產(chǎn)生生理障礙，甚至死亡，這主要表現(xiàn)在以下兩個方面，我們一起來聽聽看：?

　　第一個方面是因為高空缺氧會使人機體的代償性活動不足以保證大腦皮層的最低氧需要量，會讓人迅速出現(xiàn)意識喪失或者突然虛脫。?

　　第二個方面是低壓效應對人體也有危害。這種危害的程度取決于低壓程度與減壓速度，當高空減壓過快時，會發(fā)生高空胃腸氣脹。溶解在體內(nèi)的氣體在高度上升時因過于飽和而游離出來，形成氣泡群所導致的高空減壓障礙和循環(huán)障礙。除此之外，空中艙門打開，還可能將乘員吸離艙外。?

　　總的來說，現(xiàn)代飛機為了給我們提供良好的大氣環(huán)境，設(shè)計了一整套艙內(nèi)環(huán)境供氣、供氧和環(huán)境調(diào)節(jié)控制的裝備，讓我們在艙內(nèi)能夠感受到與地面一樣的大氣壓、氧氣和舒適的溫度。?

　　好的，今天的非?？茖W到這里就要告一段落了。如果您想要了解更多的科普信息，可以搜索微信公眾號“feichangkexue”來關(guān)注我們，或者通過新浪官方微博“經(jīng)濟之聲非?？茖W”與我們節(jié)目組進行互動。主持人亞楠代表編輯制作感謝大家的收聽，并誠邀您明天同一時間繼續(xù)與我們相約《非?？茖W》。?



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