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地球|作为小朋友，该如何获得飞行能力？

地球升力小鸟重力

想要飞吗 ， 小朋友？
首先你得克服一个叫重力的玩意儿 。
什么是重力？
你在地面如果蹦一下 ， 结果就是落回了原地 ， 那是因为地球不想让你走 ， 地球有一个叫“重力”的东西 ， 它把你给拽住了 。 对 ， 就是砸牛顿脑袋的那个罪魁祸首（不是）
你会不会想 ， 要是没有重力就好了 ， 那不是就能飞了？
别 ， 小朋友 ， 别这么想 ， 要是真这样 ， 你就见不到爸爸妈妈了 ， 你也不能在地球呆着了 ， 万事万物都不能存在地球上了 。
为啥？因为如果没有重力 ， 你蹦一下就biu地飞到太空了 ， 因为没有任何力可以把你拽回地球（空气阻力？没有万有引力 ， 空气也不会存在的……没有空气岂不是会死 ， 没错 ， 一切都不会存在 ， 不会有生命） 。
好吧 ， 那怎么克服重力呢？
这又得从“蹦一下“那件事开始讲起 。
你蹦的那一瞬间 ， 其实就克服了重力 ， 然后你就脱离了地面 ， 虽然可能也就一秒不到 。
假如你有一种办法 ， 可以持续、稳定地克服重力 ， 你就可以一直“跳”在半空中 ， 这就和飞行差不多了 。 这个力叫升力 。
当然 ， 这还算不上真正的飞行 ， 只能算半个飞行 ， 简单点说叫悬浮 。
因为你只能停留在空中 ， 并不能像小鸟一样自由地移动 。
如果这时候 ， 你还有办法获取一个控制方向的力 ， 比如你想在半空中往前移动 ， 得有一个向前的推力 ， 你就获取了真正的飞行能力 。
那如何持续地、长时间地克服重力呢？
这你就得向小鸟学习了 。
小鸟之所以可以飞翔 ， 很大部分原因是有一对可以持续克服重力的翅膀 。 简单来说 ， 小鸟在飞的时候 ， 扇动翅膀会产生升力 ， 升力大于自身重力的时候 ， 就会把小鸟的身体托起 ， 并向前飞行 。
为什么你拍打手臂不能起飞呢？
这是小鸟的翅膀
地球|作为小朋友，该如何获得飞行能力？
文章插图

看着是不是很像飞机的机翼 ， 没错 ， 飞机就是跟它学的 。
你看看翅膀的构造 ， 翅膀展开之后 ， 相对于小鸟自己的面积大很多 。 大多少取决于鸟的种类 。 一般的小鸟 ， 它的翅膀也得和自己的体长成一比一的关系 。 但也有超级大翅膀的鸟 ， 比如下面这只海鸟 。
这只海鸟叫桑氏伪齿鸟[1] ， 生活在2500万年前 ， 有着目前历史上发现的最长翅膀的鸟 ， 它展开翅膀之后 ， 翅膀的长度可以达到6.4米 。 不过它已经灭绝了 。
在它面前 ， 哪怕是现在活在地球上有着最大翼展的鸟--皇家信天翁 ， 也完全比不过 ， 皇家信天翁的翼展只有3.5米 。
有些扯远了……
回答话题 ， 如果你想要飞 ， 你的“胳膊” ， 不 ， 翅膀 ， 面积得很大 。 一般来说 ， 面积越大 ， 产生的升力就会越大 。 你的胳膊还太细太小了 ， 就算你爸那样的“粗”胳膊也不行 。
那得多大才行？
首先 ， 我们已经知道 ， 你要飞起来 ， 你的升力（L）=重力（W）才行：
升力和什么有关系呢？升力（L）和翼展载荷有关系 ， 这又和翼面大小（S）有关系：
是一个经验系数 ， 小朋友不用懂 。
科学家通过测量实际的数据 ， 加上前面说的模型 ， 得到了下面这些经验公式[2]：
有了这些公式 ， 我们就可以计算飞行需要的“胳膊”大小：
首先 ， 小朋友 ， 我不知道你的重量 ， 这里假设你是一个40公斤重的小朋友 ， 那先算算你胳膊得多长：
好吧 ， 你的胳膊得4.931米那么长 ， 快5米了 ， 比一层楼还高一些 。
你的胳膊面积得多大呢？
想要飞的话 ， 你的胳膊得有2.278平米那么大 ， 大概和你家门口差不多大 。
当然 ， 想要飞 ， 光是有一个面积超大的胳膊还不够 ， 还取决于你胳膊的形状 。
我建议你现在的胳膊得变成这样才行：
地球|作为小朋友，该如何获得飞行能力？
文章插图

随便画了 ， 自行感受一下
那拍打翅膀的频率呢？一般来说 ， 拍打的频率越大 ， 你产生的升力和推力就越大
大概就1秒一下好了 ， 还是“挺轻松”的 ， 像下面这样拍打就行 。
地球|作为小朋友，该如何获得飞行能力？
文章插图

上面这些计算结果 ， 是总结自然界的鸟类得出的结果 ， 实际的话 ， 你的飞行效率大概要比小鸟要低25%左右 。
当然 ， 上面这些计算过程看不懂也没事 ， 小朋友只需要知道 ， 作为一个40公斤重的你 ， 想要飞的话 ， 需要一个离谱大小的胳膊：长4.931米 ， 面积2.278平米 ， 1秒拍打一下 。
并且 ， 你胳膊的还不能是现在柱状的 ， 还得改成鸟的翼面形状 ， 从侧面看最好和机翼一样最好不过 。
地球|作为小朋友，该如何获得飞行能力？
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另外 ， 驱动这么大胳膊需要的力量也很大 。 至于这么大的能量如何爆发 ， 怎么长成这样的玩意 ， 就得问蜘蛛侠或者绿巨人了 ， 那些人知道该怎么变异……
参考
^https://www.nationalgeographic.com/history/article/140707-bird-biggest-flight-ancient-wings-charleston-science
【地球|作为小朋友，该如何获得飞行能力？】^王鹏程. 仿鸟扑翼飞行器系统设计与样机研制[D]. 南京航空航天大学, 2019.


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