闡釋飛行原理

1.鳥，最早是由稱「始祖鳥」的恐龍演化而來的，而牠約有10000個種類。
而鳥類中最大的有7公尺長的翼展，重量達80公斤，重點是－牠能飛。
當鳥在滑翔時時，牠和我們人造的fix wing飛機一樣。當氣流通過翅膀時，經過有airfoil的翅膀造成一壓力梯度因而產生壓力差，此壓力差即升力。Flapping flight也是運用同樣的原理，只是更複雜，它大致上可分解成三個動作
1. Flapping 2.Twisting 3.Folding
藉著這三個分解動作，鳥兒能產生一力。此力可分解成X、Y方向，分別代表 升力與推力。又為什麼鳥兒不直接簡單的上下拍動而要加上twisting和folding呢？翅膀拍動時外部與內部翅膀的翼型，為了要得到更好的攻角，所以需要 twisting，而假如攻角太小可能會升力不足、攻角太大又會產生太多阻力。而folding這個動作其實不是必須的，之後會介紹的ornithopter就沒有這種動作，但這種動作可以讓鳥兒飛的更省力。但它如何讓鳥兒更省力呢？看fig.1的外部翅膀，當鳥兒上拍時，由於所產生的阻力會使鳥兒下墜，因此鳥兒運用folding來縮減wingspan使阻力變小一方面減 少上拍力量一方面避免升力減少。而鳥兒的翅膀也可以前後的移動，牠們甚至用它來達成左右移動，而拍動翅膀除了達成一般空氣動力特性外也造成LEV來提升升力，而何謂LEV後節會有詳細敘述。鳥兒在不同姿態飛行時為了產生更多升力往往會改變拍翅的形式
2.昆蟲，在300萬年前，他們是第一個會飛的生物。在昆蟲會飛以前，牠們只能靠著拍動演化未完的微小翅膀所產生的推力在水面上滑行。始祖昆蟲有2對一樣大小的翅膀，現今的昆蟲也是如此，當前面翅膀上舉時後面的翅膀下拍，如此週而復始的拍動。而蝴蝶與黃蜂的翅膀卻是前後相連，蒼蠅則是根本沒有後面的翅膀，所以蒼蠅必須靠牠的觸鬚來幫助飛行。至於甲蟲前面的翅膀則演化成一個保護後面翅膀的蓋子。How Insects Fly昆蟲的飛行異於鳥類，昆蟲在自由飛行時，翅膀拍動能產生遠大於傳統空氣動力學方法所產生的升力的2至3倍。當昆蟲揮動翅膀時，亦即利用振翅造成瞬間dynamic stall於翼展方向產生強烈的壓力梯度製造出提升升力的翼前緣渦流（LEV）。而對於傳統飛行載具失速流場的控制而言，vortex generator算是慣用的手法，目的即是藉由其擾動促進邊界層與自由流間動量的交換進而延遲邊界層分離，而LEV正是能達成類似這樣的效果。
然而LEV不只是延遲邊界層分離而已，當翅膀下拍時之所以會造成LEV是因拍下的過程中翅膀中間的壓力會瞬間變的很小，進而也造成了一種吸力有如升力般來達成昆蟲飛行。
不同於鳥類拍翅的三種運動方式，昆蟲只有clap與fling兩種，雖然兩者揮
動翅膀的方式不同，但都有同一種功用，就是產生翼前緣渦流來達到盤旋，只
是鳥類只用於盤旋，昆蟲除了盤旋也用於飛行。
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4.飛行ㄉ基本的四個力。[1]推力；由引擎產生的推力，使飛機前進的力量，如螺旋槳或噴射引擎，方向幾乎與飛機前進方向相同。[2]阻力：飛機的表面並不是百分之百完全光滑，飛機的外型也不是完全流線型，因此與空氣產生阻力。方向與飛行方向相反。速度越快，阻力越大[3]升力：當空氣流過機翼，機翼的設計使通過機翼上緣與下緣的氣體速度不同，流過上緣的速度比下緣快。根據白努力定律，速度越快壓力越小，因此機翼產生壓力差，視為升力，是讓飛機往上移動的主要力量。(戰鬥機可以用噴射引擎的推力垂直向上飛，使用的不是升力而是推力，此為例外)此外，速度越快，升力越大。[4]重力；根據牛頓萬有引力定律，每個物體都受到重力影響，產生方向對地面的力。綜合以上所說，在跑道上準備起飛時，引擎產生推力以增加速度，使飛機對空氣的相對速度增加，此時機翼產生升力，抵抗地球對飛機的重力，而向上起飛。但阻力同時產生，所以飛機的速度與爬升高度都有一定的極限。
4.[1]利用動量守恆，使火箭飛得更快[2]利用火箭內、外空氣壓力差，產生作用力[3]利用噴出的氣體,產生反作用力,推動火箭[4]因地球引力作用，使火箭產生彈道飛行


2006-11-04 13:05:39 補充：
NO.1 飛機必須以升力克服重力，以推力克服空氣阻力才能飛行。飛機產生升力是藉著機翼截面拱起的形狀，當空氣流經機翼時，上方的空氣分子因在同一時間內要走的距離較長，所以跑得較下方的空氣分子快，造成在機翼上方的氣壓會較下方低。如此，下方較高的氣壓就將飛機支撐著，而能浮在空氣中。這就是所謂的伯努利（十八世紀荷蘭出生，後來移居瑞士的數學與科學家）原理。根據伯努利原理，飛機速度愈快，所產生的氣壓差（也就是升力）就會愈大，升力大過重於重力，飛機就會向上竄升。滑翔機沒有引擎的動力，它可以靠四種方式升空

2006-11-04 13:06:00 補充：
NO.2 ：(1)彈射器— 將滑翔機架設在彈力繩並向後拉，由駕駛員給予訊號後釋放繩索而彈射出去。(2)汽車脫曳— 將滑翔機繫繩於車上拖曳達適當高度後，駕駛員將繩索鬆開。(3)絞車拖曳— 與汽車拖曳相似，只是利用固定在地上以馬達驅動的絞車來拉滑翔機。(4)飛機拖曳— 以另一部有動力的飛機拖至一定的高度後，滑翔機脫離而自由翱翔。

2006-11-04 13:06:18 補充：
NO.3 滑翔機升空後，除非碰到上升氣流，否則空氣阻力會逐漸減緩飛機的速度，升力就會愈來愈小，重力大於升力，飛機就會愈飛愈低，最後降落至地面。為了讓滑翔機能飛得又遠又久，它必需有很高的升力阻力比，這就是為什麼滑翔機的機翼那麼細長，如何突破滯空時間以及飛行高度的紀錄是滑翔機設計與製造的最大挑戰。滑翔是一種需要高度技巧與飛行知識，藉著自然能量遨遊天空的運動。

2006-11-04 13:06:36 補充：
NO.4 8.滑翔翼與飛行傘飛行的原理相同，所不同的是它的翼型呈三角型，飛行時飛行員必須頭仰著，身子吊在一個帆布袋裡，像個蛹一樣，並不是很舒適。它的速度快，爬升力強；但卻需要一個較大的降落滑行空間，以及精湛適切的操控技術。目前台灣地區只有台北縣的翡翠灣以及屏東縣的賽嘉航空公園有人在推展；其裝備預算比飛行傘多，且載運不便，因此大多數的飛行員都喜歡好攜帶又安全的飛行傘運動，像南部的翁光智與北部的張宗輝就是兼擅滑翔翼與飛行傘的雙項國手。

點解飛機可以飛到上天？？？？
Because there is an engine and great desige to force it to the sky.