雪球帮 : 为什么世界是今天这样的?
5、为什么没有能扇动翅膀的飞机?
  刘童宇:未来的飞机有没有可能会有扇动的翅膀?

  也许这样一来,就可以省汽油了吧?

  这个问题的水平非常高!达.芬奇在500年前设计了3种飞机:像客机一样的翅膀是固定的固定翼飞机、像直升机一样的旋翼飞机、像鸟一样扇动翅膀的扑翼飞机,今天唯独没有出现最后这样的飞机。刘童宇发现了一个差异,挑战了如今现有的解决方案。正是这样的过程会促进我们对世界的认识,看到别人看不到的东西。

  小朋友们可以先试着自己回答一下这个问题,然后参考以下的答案。答案是开放的,下面的回答只是为了启发大家的思考。如果你有很棒的答案,欢迎到雪球帮和小伙伴一起分享!

  妮妮:更费油,因为关节需要消耗更多油。

  Max:实际上,我们已经将带翅膀的飞行器做出来了,但是扇动翅膀会更费电,不会省汽油。

  胡明明:不会省汽油。因为人类的飞机还是需要引擎,而且翅膀

  上下移动需要更多能量。不过,这样的飞机也许能飞得更快。

  苏醒:不仅需要更多材料、更多关节,还要比现在的飞机更加流线型,减少阻力。

  乐乐:我看过达.芬奇的展览,其中有几架飞机。他发现人类手臂的重量没有达到体重的1/3,所以飞不起来,而翅膀要重一些才能飞起来。扇动翅膀不需要汽油这么宝贵的能源,直接用电机就可以了。

  明谦:飞机翅膀的弧度可以提供升力,所以不会扇动翅膀的飞机更省油。

  Alice:扇动翅膀的飞机遇到的阻力更大,因为扇动时的阻力很大。

  米高:大家认为固定翼、旋翼和扑翼这三种飞行方式哪种最省力?或者说效率最高?

  妞妞:未来的飞机应该可以扇动翅膀。

  Eric:如果切开鸟的骨骼,你会发现是空心的,所以有翅膀的飞机不能坐太多人。但是扑翼飞机的效率高,因为气流会给翅膀加速。

  苏醒:固定翼的飞机效率最高,因为不用扇动翅膀。

  米高:苏醒解释得好。无论我们给出什么答案,都要给出一个原因,加上“因为”,这样可以迫使我们自己进行思考,也可以让别人更容易接受我们的理念。

  刘童宇:各有各的用途。旋翼飞机适合救援,固定翼飞机速度快。

  胡明明:固定翼的飞机就像鹰一样,是最快的。旋翼飞行更方便,可以垂直起落。

  大熊:是固定翼最省力,因为不需要更多的消耗。

  米高:鹰是利用上升的气流把自己托起来。如果你观察所有鸟类的翅膀,就会发现都是上面凸起,和机翼一样利用气压差。固定翼可以承载很大的重量。虽然也有大型直升机,但是载重量比固定翼少很多。想要制造扇动翅膀的飞机在机械上是很困难的,它需要靠扇动获得升力。这种扇动不像旋翼,因为不是一个圆周,所以既要非常大的升力,同时连接处的强度还需要很大。人类一直在使用仿生学,比如飞机就是模仿鸟类飞行。我们现在反过来看。既然固定翼效率最高,那么动物为什么没有进化出固定翼的翅膀?

  乐乐:固定翼翅膀占空间,况且它们的祖先的翅膀都是可以折叠的,固定翼很容易骨折!

  米高:乐乐的说法非常棒!如果说进化是爬山,一边是缓坡,一边是悬崖,那么进化爬的肯定是缓坡,不会从悬崖下蹦上去的。从进化的角度考虑是非常高级的思考方法。生物不像物理,而更像历史。

  胡明明:因为鸟类不能扇动翅膀,那么它只能从树上跳下去才能飞。

  米高:鸟类必须扇动翅膀才能起飞。那么客机起飞前扇动翅膀了吗?

  Max:鸟用不了固定翼。首先,浪费能量;其次,它需要跑得像赛车一样快,才能起飞。

  明谦:如果鸟有固定翼,它需要爬到很高的地方才能起飞。如果是扇动的翅膀,在任何地方都可以起飞。

  米高:Max提到鸟不能获得足够的速度,非常了不起!那么为什么鸟不能获得足够的速度呢?

  Max:关键问题是鸟太沉了。
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