飞机飞行时突然熄火会怎样?飞机引擎熄火会直接坠落吗?乘坐飞机如今已不是什么稀罕的事了,但飞机是如何起飞及运行的呢?这个问题能解释清楚的人就不多了。其实,这个问题涵盖了空气动力学、地质学和航空工程学等学科,奥妙也非常有趣!

一是飞机是如何飞上天的?
飞机能飞上天,并非依靠发动机直接把它“拉”起来,而是依靠机翼产生的升力。这个过程是四种力(升力、重力、推力、阻力)相互作用的结果。
①产生升力:这是飞行的关键。飞机的机翼横截面呈特殊的翼型,上表面弯曲,下表面相对平坦。当飞机在发动机推力作用下高速前进时,空气会快速流过机翼。根据伯努利原理,流经上表面的空气路程更长、流速更快,因此压强更小;而流经下表面的空气流速较慢,压强更大。这个上下表面的压力差就产生了向上的升力。
②克服重力:当机翼产生的升力大于飞机自身的重力时,飞机就能离开地面,飞向天空。
③推力与阻力:发动机提供向前的推力,用来克服空气对飞机产生的阻力,确保飞机能持续高速前进,从而让机翼不断产生升力。
一个有趣的证明是,即使飞机的发动机在空中全部熄火,它也不会像石头一样坠落,而是会像滑翔机一样向前滑翔。飞行员可以利用飞机的高度和重力,维持前进速度,从而让机翼继续产生升力,寻找合适的地点进行迫降。
️ 二是飞机的燃油藏在什么地方?
飞机的燃料主要储存在机翼和机身中央的油箱里。虽然从外观上看,机翼似乎很薄,但实际上它是飞机最大的“储油罐”。对于一架大型客机来说,绝大部分燃油都藏在这里。
①机翼油箱(主油箱)。
这是最主要的储油空间。飞机的左右机翼内部被设计成密封的腔体(称为“整体油箱”),里面充满了燃油。值得注意的是别被机翼的外观骗了,大型客机的机翼根部非常厚(可达2米以上),内部空间巨大。以波音777为例,其载油量的60%以上都储存在机翼中。
②中央油箱。
位于机身腹部的下方,夹在左右机翼之间。这也是一个巨大的储油空间,通常用于储存额外的燃油以增加航程。
③附加油箱(视机型而定)。
某些超远程飞机(如A340、A380)可能在水平尾翼或机身货舱区域设有额外的配平油箱,用于调整重心。
三是为啥要费尽心思把油藏在机翼里。
你可能会担心:“机翼看起来那么薄,装几十吨油不会折断吗?”事实上,把油装在机翼里是航空工程中极其聪明的“一箭三雕”设计。
①力学平衡(抵消升力)。
飞机飞行时,机翼会产生巨大的向上升力,这会让机翼有向上弯曲的趋势。而燃油有巨大的重量(向下),正好可以作为“压舱石”,抵消一部分升力造成的弯曲力矩,保护机翼结构。
②重心稳定:
机翼位于飞机的重心附近。随着燃油的消耗,如果油都在机身里,飞机的重心会发生剧烈变化,导致难以操控。将油分散在左右机翼,可以保持飞机重心的相对稳定。
③空间利用。
机身内部寸土寸金,要留给乘客、货物和行李。利用机翼内部原本无法使用的空间来装油,是最经济的选择。
④飞机油箱有多大。
如波音747, 最大载油量可达 170吨 左右。又如空客A380: 载油量更是惊人,可超过 300吨。也就是说,一架大型客机加满一次油,这些燃油足够一辆普通家用轿车行驶 15年左右。
四是客舱的空气从何而来。
有人会问,飞机在万米高空飞行,空气稀薄,那旅客怎么感觉不到缺氧呢?反而,客舱内的空气非常清新,这都得益于飞机的环境控制系统。
①新鲜空气来源:客舱的新鲜空气主要来自发动机引气。飞机发动机会吸入大量外界空气,在空气进入燃烧室与燃油混合之前,一部分已经被高度压缩的空气会被“引出”。这部分空气温度很高(可达250摄氏度),需要经过空调组件进行冷却和压力调节。
②空气混合与循环:经过处理的新鲜空气并不会直接全部送入客舱。现代客机采用的是混合系统,约50%的新鲜空气会与客舱内50%的循环空气在混合腔内充分混合。
③高效过滤:循环空气在进入混合腔前,会经过高效粒子空气滤。这种滤网能有效去除空气中99.97%以上、直径大于0.3微米的微粒,包括细菌、病毒和灰尘。
④混合好的洁净空气从行李架下方的出风口送入客舱。整个客舱的空气平均每2-3分钟就会完全更新一次,换气速率远高于普通办公楼,甚至比医院的手术室还要高。
值得一提的是,像波音787这样的新一代飞机,不再从发动机引气,而是通过专门的电动压缩机从机外吸入空气,能提供更洁净、湿度更舒适的客舱环境。