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1. 鳥人飛的高
... 起滑翔翼，每年的鳥人大賽總少不了從高台一躍而下的這一幕，趣味是最大目的。
但如果想當個真正的鳥人，可不是隨便裝個翅膀就可以，首先，你得了解飛行的基本原理。
跳到主要內容展開搜尋全站搜尋熱門關鍵字：關閉搜尋分類分類項目關閉分類項目地理天文化學醫學科技社會科學人類文明地科心理物理數學環境生物生活科學醫療地球科學Menu關於我們文章本月熱門文章最新文章精選文章科學專題影音TechTalk影音&廣播活動學生專區夥伴認證公務人員教師網站導覽English首長信箱常見問答雙語詞彙關於我們文章文章本月熱門文章最新文章精選文章科學專題影音影音TechTalk影音&廣播活動學生專區夥伴認證認證公務人員教師:::首頁PleaceLogin!×請先登入登入註冊facebooktwitterplurkline中列印書籤:::鳥人飛的高97/07/29瀏覽次數15049東森電視「科學大解碼」製作小組｜四月五號在屏東有一場鳥人大賽，參賽者得在不依靠機械動力的情況下，看誰飛得遠、飛得高。
在這樣的比賽中，機翼的設計是關鍵。
形狀跟大小，都必須經過設計和精確的計算。
今天的科學大解碼就要告訴您，要怎麼來當一個鳥人，才能飛得最高最遠。
內容大綱不管是裝上翅膀，還是撐起滑翔翼，每年的鳥人大賽總少不了從高台一躍而下的這一幕，趣味是最大目的。
但如果想當個真正的鳥人，可不是隨便裝個翅膀就可以，首先，你得了解飛行的基本原理。
飛機能夠在天空中飛行，主要受到四個力的作用，也就是所謂的「推力、阻力、重力、和升力」。
在這四個作用力當中，升力，是人力飛行器要飛得高的最大關鍵。
根據柏努力定律，在流場中，流速快的壓力小，流速慢的壓力大。
而機翼的形狀正好能讓流速上快下慢，這樣一來，壓力大的下方就會向上推擠，產生升力。
有了升力之後，再來要考慮的，是降低阻力。
這也是為什麼我們常說的流線形設計的目的。
首先，飛行器的正面面積要愈小愈好。
因為迎風面壓力大於背風面；正面面積愈小，則正反兩面之間的壓力差愈小，阻力也就愈小。
接著，飛行器的表面應力求光滑，減少因為空氣的黏滯性而產生的摩擦阻力。
而第三種阻力是無法避免的下洗氣流。
為了產生升力，機翼被設計成上下壓力不一樣，這個壓力差到了翼尖時，空氣會從壓力大的下方往上翻，在翼尖形成渦流，導致下洗氣流的產生。
降低的方法，得靠翼尖形狀的變化。
我們就會在翼尖，裝上翼翹，像這樣，裝上起來。
所以這個下洗氣流，當下面的壓力，機翼下面的壓力大，當它翻上來的時候，就會受到翼翹的阻檔，不至於容易翻過來。
飛行，是人類永遠的夢想，雖然不是每個人都能當飛行員，但只要能掌握飛行原理，打造一個能提高升力、降低阻力的飛行器，也許你我，都可以當個名符其實的鳥人，乘風而起，迎向天際。
2008年東森電視台《科學大解碼》第二期飛機(16)飛行(28)重力(31)應力(10)氣流(18)推薦文章110/07/282顆星閱讀難度2顆星閱讀難度托克馬克反應爐：地球上創造的人造太陽——成功大學電漿所向克強教授專訪何沁蓉｜科技大觀園特約編輯儲存書籤110/04/133顆星閱讀難度3顆星閱讀難度3顆星閱讀難度儲能發展的關鍵未來：鋰離子電池的展望與課題──專訪台科大永續續能源發展中心黃炳照主任陳亭瑋｜科技大觀園特約編輯儲存書籤110/05/252顆星閱讀難度2顆星閱讀難度離岸風電的未來前景，不畏困難台灣「乘風」突破綠能瓶頸——專訪臺大機械系教授楊鏡堂陳其暐｜科技大觀園特約編輯儲存書籤110/06/012顆星閱讀難度2顆星閱讀難度台灣也有國家寶藏！從化石窺探海洋古生物保育——專訪台灣大學生科系蔡政修教授李奕萱｜科技大觀園特約編輯儲存書籤OPEN關於我們關於我們文章本月熱門文章最新文章精選文章科學專題影音影音&廣播TechTalk活動活動學生專區學生專區回頂部
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飛機能夠在天空中飛行，主要受到四個力的作用，也就是所謂的「推力、阻力、重力、和升力」。
在這四個作用力當中，升力，是人力飛行器要飛得高的最大關鍵。
根據柏努力定律，在流場中，流速快的壓力小，流速慢的壓力大。
而機翼的形狀正好能讓流速上快下慢，這樣一來，壓力大的下方就會向上推擠，產生升力。
有了升力之後，再來要考慮的，是降低阻力。
這也是為什麼我們常說的流線形設計的目的。
首先，飛行器的正面面積要愈小愈好。
因為迎風面壓力大於背風面；正面面積愈小，則正反兩面之間的壓力差愈小，阻力也就愈小。
接著，飛行器的表面應力求光滑，減少因為空氣的黏滯性而產生的摩擦阻力。
而第三種阻力是無法避免的下洗氣流。
為了產生升力，機翼被設計成上下壓力不一樣，這個壓力差到了翼尖時，空氣會從壓力大的下方往上翻，在翼尖形成渦流，導致下洗氣流的產生。
降低的方法，得靠翼尖形狀的變化。
我們就會在翼尖，裝上翼翹，像這樣，裝上起來。
所以這個下洗氣流，當下面的壓力，機翼下面的壓力大，當它翻上來的時候，就會受到翼翹的阻檔，不至於容易翻過來。
飛行，是人類永遠的夢想，雖然不是每個人都能當飛行員，但只要能掌握飛行原理，打造一個能提高升力、降低阻力的飛行器，也許你我，都可以當個名符其實的鳥人，乘風而起，迎向天際。
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2. 滑翔機
凱利對飛行原理、空氣升力及機翼的角度、機身的形狀、方向舵、升降舵、起落架等都進行了科學的研究和試驗，他首次把飛行從冒險的嘗試上升為科學的探索。
德國土木工程師利 ...滑翔機維基百科，自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋滑翔機一架單座高性能複合材料滑翔機DG-808飛越法國阿爾卑斯山區的一湖區。
航空器專題單純利用空氣浮力（浮升器）無動力動力氣球飛艇空氣浮力和空氣動力混合無動力動力混合系留氣球風箏式系留氣球混合飛艇單純利用空氣動力無動力動力無動力固定翼動力固定翼滑翔機懸掛式滑翔機滑翔傘風箏飛機動力滑翔傘滾筒飛行器地效飛行器半固定翼和旋翼傾轉旋翼機環翼機無動力旋翼動力旋翼旋翼風箏自轉旋翼機旋翼式螺旋槳飛機直升機撲翼撲翼機其他無動力動力飛行實驗器飛行汽車飛天車滑翔機（英文：Glider）是指不依靠動力裝置飛行的重於空氣的固定翼航空器，起飛後僅依靠空氣作用於其升力面上的反作用力進行自由飛行。
根據結構特點，滑翔機分為高級滑翔機或翱翔機（英文：Sailplane）和懸掛式滑翔機（英文：Hangglider）兩種[1]。
本文介紹的是高性能滑翔機。
一般來說滑翔機沒有動力裝置，但動力滑翔機（英語：Motorglider）（英文：Motorglider）則配備有小型輔助動力裝置用於自行起飛。
現代滑翔機主要用於體育運動。
目次1歷史2基本構造3儀表4滑翔和翱翔5升空方式6滑翔機競賽級別7主要的滑翔機製造廠商8參考資料9相關連結歷史[編輯]滑翔機的出現要早於飛機，為飛機的成功研製提供了必要的技術儲備。
1801年，英國的喬治·凱利爵士研究了風箏和鳥的飛行原理，於1809年試製了一架滑翔機。
他記述說：滑翔機不斷地把他帶起，並把他帶到幾米外的地方。
但在後來的試驗中，這架滑翔機被撞毀了。
1847年，已是76歲的凱利製作了一架大型滑翔機，兩次把一名10歲的男孩子帶上天空。
一次是從山坡上滑下，一次是用繩索拖曳升空，飛行高度為2─3米。
4年後，由人操縱的滑翔機第一次脫離拖曳裝置飛行成功，飛行了約500米遠。
凱利對飛行原理、空氣升力及機翼的角度、機身的形狀、方向舵、升降舵、起落架等都進行了科學的研究和試驗，他首次把飛行從冒險的嘗試上升為科學的探索。
德國土木工程師利林塔爾所設計的滑翔機把無動力載人飛行試驗推向高潮。
從1871年起，他就熱衷於研究和製造滑翔機，他利用所有餘暇研究空氣動力學、試製飛機和駕機試飛。
他所著《鳥類飛行是航空的基礎》一書被後來的飛行探索者奉為經典之作。
他於1891年製作了第一架固定翼滑翔機，翼展為7米，用竹和藤作骨架，骨架上縫著布，人的頭和肩可從兩機翼間鑽入，機上裝有尾翼，全機重量約2公斤，很象展開雙翼的蝙蝠。
他把自己懸掛在機翼上，從15米高的山崗上躍起，用身體的移動來控制飛行，滑翔90米後安全降落。
這是世界上第一架懸掛滑翔機。
1891─1896年間，利林塔爾共製作了5種單翼滑翔機和2種雙翼滑翔機，先後進行了2000多次飛行試驗。
1896年8月9日，他駕駛滑翔機在里諾韋山遭遇強風而墜落，次日去世。
他留給後人的最後一句話是：「要想學會飛行，必須作出犧牲。
」受利林塔爾的影響，發明了現代飛機的萊特兄弟在建造其第一台動力飛機前，花了三年時間使用滑翔機來進行設計驗證和飛行訓練，積累的經驗被反饋到後來成功試飛的飛行者一號上。
1914年德國人哈斯研製出第一架現代滑翔機，它不僅能水平滑翔，還能藉助上升的熱氣流爬高飛行，並且其操縱性能更加完善。
從此，滑翔機進入了實用階段。
在第二次世界大戰期間，滑翔機曾用來空降武裝人員人員和運送物資，尤其是納粹德國空軍更是把滑翔機用於傘兵機降作戰並製造了歷史上最巨大的Me321滑翔機，今天它主要用於體育航空運動。
基本構造[編輯]現代滑翔機的結構與飛機基本相似，一般由以下幾個部分構成：機翼、水平安定面、垂直安定面、副翼、擾流板、升降舵、方向舵和起落架。
滑翔機的起落架通常只有兩個主輪，有時兩側機翼翼尖處還各有一個小輪，以便於地面停放。
滑翔機的一個顯著特點就是具有大展弦比的狹長機翼和光滑細長的機身，其滑翔比與同是固定翼航空器的飛機相比要大很多，這種大滑翔比使滑翔機具備了很強的滯空能力。
目前有些高級滑翔機的滑翔比可達到50:1，即在無風條件下，滑翔機每下降1米的高
德國土木工程師利 ...滑翔機維基百科，自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋滑翔機一架單座高性能複合材料滑翔機DG-808飛越法國阿爾卑斯山區的一湖區。
航空器專題單純利用空氣浮力（浮升器）無動力動力氣球飛艇空氣浮力和空氣動力混合無動力動力混合系留氣球風箏式系留氣球混合飛艇單純利用空氣動力無動力動力無動力固定翼動力固定翼滑翔機懸掛式滑翔機滑翔傘風箏飛機動力滑翔傘滾筒飛行器地效飛行器半固定翼和旋翼傾轉旋翼機環翼機無動力旋翼動力旋翼旋翼風箏自轉旋翼機旋翼式螺旋槳飛機直升機撲翼撲翼機其他無動力動力飛行實驗器飛行汽車飛天車滑翔機（英文：Glider）是指不依靠動力裝置飛行的重於空氣的固定翼航空器，起飛後僅依靠空氣作用於其升力面上的反作用力進行自由飛行。
根據結構特點，滑翔機分為高級滑翔機或翱翔機（英文：Sailplane）和懸掛式滑翔機（英文：Hangglider）兩種[1]。
本文介紹的是高性能滑翔機。
一般來說滑翔機沒有動力裝置，但動力滑翔機（英語：Motorglider）（英文：Motorglider）則配備有小型輔助動力裝置用於自行起飛。
現代滑翔機主要用於體育運動。
目次1歷史2基本構造3儀表4滑翔和翱翔5升空方式6滑翔機競賽級別7主要的滑翔機製造廠商8參考資料9相關連結歷史[編輯]滑翔機的出現要早於飛機，為飛機的成功研製提供了必要的技術儲備。
1801年，英國的喬治·凱利爵士研究了風箏和鳥的飛行原理，於1809年試製了一架滑翔機。
他記述說：滑翔機不斷地把他帶起，並把他帶到幾米外的地方。
但在後來的試驗中，這架滑翔機被撞毀了。
1847年，已是76歲的凱利製作了一架大型滑翔機，兩次把一名10歲的男孩子帶上天空。
一次是從山坡上滑下，一次是用繩索拖曳升空，飛行高度為2─3米。
4年後，由人操縱的滑翔機第一次脫離拖曳裝置飛行成功，飛行了約500米遠。
凱利對飛行原理、空氣升力及機翼的角度、機身的形狀、方向舵、升降舵、起落架等都進行了科學的研究和試驗，他首次把飛行從冒險的嘗試上升為科學的探索。
德國土木工程師利林塔爾所設計的滑翔機把無動力載人飛行試驗推向高潮。
從1871年起，他就熱衷於研究和製造滑翔機，他利用所有餘暇研究空氣動力學、試製飛機和駕機試飛。
他所著《鳥類飛行是航空的基礎》一書被後來的飛行探索者奉為經典之作。
他於1891年製作了第一架固定翼滑翔機，翼展為7米，用竹和藤作骨架，骨架上縫著布，人的頭和肩可從兩機翼間鑽入，機上裝有尾翼，全機重量約2公斤，很象展開雙翼的蝙蝠。
他把自己懸掛在機翼上，從15米高的山崗上躍起，用身體的移動來控制飛行，滑翔90米後安全降落。
這是世界上第一架懸掛滑翔機。
1891─1896年間，利林塔爾共製作了5種單翼滑翔機和2種雙翼滑翔機，先後進行了2000多次飛行試驗。
1896年8月9日，他駕駛滑翔機在里諾韋山遭遇強風而墜落，次日去世。
他留給後人的最後一句話是：「要想學會飛行，必須作出犧牲。
」受利林塔爾的影響，發明了現代飛機的萊特兄弟在建造其第一台動力飛機前，花了三年時間使用滑翔機來進行設計驗證和飛行訓練，積累的經驗被反饋到後來成功試飛的飛行者一號上。
1914年德國人哈斯研製出第一架現代滑翔機，它不僅能水平滑翔，還能藉助上升的熱氣流爬高飛行，並且其操縱性能更加完善。
從此，滑翔機進入了實用階段。
在第二次世界大戰期間，滑翔機曾用來空降武裝人員人員和運送物資，尤其是納粹德國空軍更是把滑翔機用於傘兵機降作戰並製造了歷史上最巨大的Me321滑翔機，今天它主要用於體育航空運動。
基本構造[編輯]現代滑翔機的結構與飛機基本相似，一般由以下幾個部分構成：機翼、水平安定面、垂直安定面、副翼、擾流板、升降舵、方向舵和起落架。
滑翔機的起落架通常只有兩個主輪，有時兩側機翼翼尖處還各有一個小輪，以便於地面停放。
滑翔機的一個顯著特點就是具有大展弦比的狹長機翼和光滑細長的機身，其滑翔比與同是固定翼航空器的飛機相比要大很多，這種大滑翔比使滑翔機具備了很強的滯空能力。
目前有些高級滑翔機的滑翔比可達到50:1，即在無風條件下，滑翔機每下降1米的高
3. 滑翔機飛行原理
簡介滑翔機原理 簡介滑翔機原理如圖一所示，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：(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)汽車拖曳—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。
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。
圖一(擷取自"萬物原理知多少"，讀者文摘出版)滑翔機術語主翼是產生升力的最主要結構，沒有它，滑翔機就只能待在地面上了。
滑翔機飛行時，受到氣流的影響，會傾向左右兩邊搖擺，所以兩翼要造成微微向上傾，形成上反角，亦即從機身前、後看，兩翼略成V字形，以減輕左右搖晃的傾向。
滑翔機的機翼要有足夠的撓性，飛行中遇上紊流，可以稍微上下撲動，避免因變形而折斷。
副翼副翼是連動的，也就是當駕駛桿扳向右，右副翼向上擺時，左副翼同時向下擺，如此滑翔機會往飛行員右下的方向翻滾。
擾流板車子在路上跑時，如果想慢下來，踩煞車就可以了，但是滑翔機如何煞機呢？擾流板向上打開時，會將機翼上的氣流擾亂，而使滑翔機減慢速度並下降。
這個功能在降落時也是很有用的。
水平尾翼主翼除了提供升力之外，亦產生一個會造成滑翔機沿著主翼翼展方向的軸向下翻轉的力矩。
這是造成許多飛行先驅喪生的原因之一。
水平尾翼的功能就是提供一個矯正滑翔機俯仰或上下搖動的力矩，以確保飛行中的穩定性。
垂直尾翼垂直尾翼能校正飛行中的偏行或左右迴轉，保持方向的穩定。
升降舵升降舵也是用駕駛桿操控的。
當駕駛桿向後扳，升降舵上擺，機頭朝上；駕駛桿向前推時，升降舵下擺，機頭朝下。
方向舵方向舵是利用腳踏板來控制的。
飛行員踩下左腳踏板時，方向舵向左擺，機頭左轉；踩下右腳踏板，方向舵向右擺，機頭就右轉。
僅僅操縱方向舵只能改變滑翔機的位置，不能使滑翔機轉彎。
滑翔機有很強的直線飛行慣性(牛頓第一定律)，轉動方向舵會引起側向滑行，就像開快車急彎時的感覺一樣，急彎路面通常會傾斜以防止車子打滑側行，但是滑翔機在空中是自由的，要使滑翔機轉彎而不側滑，必須同時操縱副翼與方向舵。
英文叫做bank，傾斜轉彎。
結語設計、製造、與飛一部飛機絕不是一件簡單的事。
不過那些不怕學習與努力工作來完成他們的夢想的人將能體驗到難以形容的個人滿足。
Itjustfeelsgreattodesignandbuildyourownaircraft. 回FLYING回上頁
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：(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)汽車拖曳—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。
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。
圖一(擷取自"萬物原理知多少"，讀者文摘出版)滑翔機術語主翼是產生升力的最主要結構，沒有它，滑翔機就只能待在地面上了。
滑翔機飛行時，受到氣流的影響，會傾向左右兩邊搖擺，所以兩翼要造成微微向上傾，形成上反角，亦即從機身前、後看，兩翼略成V字形，以減輕左右搖晃的傾向。
滑翔機的機翼要有足夠的撓性，飛行中遇上紊流，可以稍微上下撲動，避免因變形而折斷。
副翼副翼是連動的，也就是當駕駛桿扳向右，右副翼向上擺時，左副翼同時向下擺，如此滑翔機會往飛行員右下的方向翻滾。
擾流板車子在路上跑時，如果想慢下來，踩煞車就可以了，但是滑翔機如何煞機呢？擾流板向上打開時，會將機翼上的氣流擾亂，而使滑翔機減慢速度並下降。
這個功能在降落時也是很有用的。
水平尾翼主翼除了提供升力之外，亦產生一個會造成滑翔機沿著主翼翼展方向的軸向下翻轉的力矩。
這是造成許多飛行先驅喪生的原因之一。
水平尾翼的功能就是提供一個矯正滑翔機俯仰或上下搖動的力矩，以確保飛行中的穩定性。
垂直尾翼垂直尾翼能校正飛行中的偏行或左右迴轉，保持方向的穩定。
升降舵升降舵也是用駕駛桿操控的。
當駕駛桿向後扳，升降舵上擺，機頭朝上；駕駛桿向前推時，升降舵下擺，機頭朝下。
方向舵方向舵是利用腳踏板來控制的。
飛行員踩下左腳踏板時，方向舵向左擺，機頭左轉；踩下右腳踏板，方向舵向右擺，機頭就右轉。
僅僅操縱方向舵只能改變滑翔機的位置，不能使滑翔機轉彎。
滑翔機有很強的直線飛行慣性(牛頓第一定律)，轉動方向舵會引起側向滑行，就像開快車急彎時的感覺一樣，急彎路面通常會傾斜以防止車子打滑側行，但是滑翔機在空中是自由的，要使滑翔機轉彎而不側滑，必須同時操縱副翼與方向舵。
英文叫做bank，傾斜轉彎。
結語設計、製造、與飛一部飛機絕不是一件簡單的事。
不過那些不怕學習與努力工作來完成他們的夢想的人將能體驗到難以形容的個人滿足。
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