螺旋桨和直升机

自行车是靠轮子旋转前进的。但如果轮子离开地面，即使它还在旋转也不能推动车子前进了。那些在泥水、冰雪或沙地中“打滑”的车子就是这样。

飞机要在空中自由地飞行，就必须有能在空中产生推进力的装置。

在飞机发明之前，人们有过很多有趣的设想，如用船桨在空中推进，用鸟来牵引飞行器，或用风帆推进等。但真正有效的空中推进装置还是螺旋桨。

（1）旋转的螺旋桨为什么能在空气中产生推力呢？我们可以从三个角度

理解：

①木螺钉可以拧入木头。我们也可以把螺旋奖设想成是一段“螺钉”， 把空气设想成“木头”，螺旋桨在高速旋转时也一定能向空气中“拧进”了！

②空气比木头“软”得多，螺旋桨即使不那么容易“拧”进去，也一定会把空气向后推，你看旋转起来的竹蜻蜒不是在向下推空气吗？我们不难设想在螺旋桨向后推空气的同时，空气的反作用力也在向前推螺旋桨。

③仔细观察螺旋桨的叶片，我们会发现它很像两个相互扭转的机翼，叶片在空气中旋转起来就和机翼在空气中运动一样，也能产生升力。如果螺旋桨的旋转轴是水平放置的，那么桨叶上的升力不就成了向前的推力了吗！（2）螺旋桨的桨叶为什么是扭曲的？

如果把一般飞机在直线飞行时的机翼的运动比作一横排直线前进的士兵，他们每个人的前进速度都是一样的，那么旋转着的桨叶就像是一横排正在转弯的士兵，靠近中心的士兵原地踏步，而最外侧的士兵就要快步跑了。总之，从中心到外侧士兵的速度要越来越快才行。

由此不难理解，旋转着的桨叶，从桨根到桨尖，运动速度是越来越快的。螺旋桨推着飞机向前飞行时，它随飞机一起前进的速度，不论是对桨根

还是桨尖，都是相同的（图 3—21）。

（3）直升机。

一般的飞机都要在地面上滑行一段距离以后才能升空；直升机是能够垂直起落的飞机。

直升机之所以能够垂直起落，是因为它利用了桨轴竖直向上的螺旋桨产生的升力。

其实从原理上讲，直升机的升空原理与“竹蜻蜒”十分相似。在本单元中，我们制作的橡筋动力小直升机模型的基本飞行部分就是一个用橡皮筋带动旋转的竹蜻蜒。

当然真正的直升机的螺旋桨要比一般飞机上产生推进力的螺旋桨复杂得多，这些复杂的机构主要是为了保证直升机除了直升直降外，还能前进、后退，左、右侧飞以及转弯时平衡等。