你有没有过这样的经历,满心欢喜地踏上飞机,准备开启一段旅程。飞机起飞,发动机全力轰鸣,强大的推背感袭来,让你切实感受到飞机正在冲向蓝天。
可就在你逐渐适应这股力量时,突然,一种奇怪的感觉涌上心头,仿佛飞机要往下掉,心都提到了嗓子眼,这到底是怎么回事?今天,咱们就一起来聊聊飞机爬升阶段,产生失重感的原因。

坐飞机时,飞机发动机全力工作推着飞机起飞,这时你能明显感觉到推背感,这个推背感其实就是超重现象。这里的超重并非说你体重超标,而是你受到座椅给你的支撑力大于你自身受到的重力。
依据牛顿的理论,力是改变物体运动状态的唯一因素。飞机若要向上加速并脱离地面,就必须处于超重状态,因而在起飞阶段产生超重感实属正常。
但除了超重感,在起飞阶段还有个感觉可能会让你吓一跳,那就是失重感。

想象一下,飞机正在竭力爬升,您会被紧紧地压在座椅上,仅仅在一瞬间,加速的感觉骤然消失,甚至还会产生飞机即将下坠的错觉。
这种感受与乘坐游乐场的跳楼机有些相似,不同之处在于乘坐飞机时的失重感持续时间较短。尽管时间短暂,但也足以令人心惊胆战。
许多人在飞机爬升过程中突然遭遇这种失重感时,都会心头一紧,担忧飞机是否出现了故障。

要弄清楚飞机爬升阶段为啥会有失重感,首先得理解失重的本质。
牛顿指出,若所受合力为竖直向下,即为失重状态。若此合力小于所受重力,则为部分失重;若合力与重力相等,则为完全失重。
那要是合力大于重力呢?这就不是失重范畴啦,不过肯定会很刺激。
接下来,让我们一同来探究飞机的飞行原理。通常情况下,客机从地面起飞,攀升至巡航高度,最后降落,其飞行过程仿若描绘出了一条折线。

飞机为了省油和保证飞行稳定,巡航高度通常在大几千米甚至1万多米。但爬升阶段很有意思,它不是一下子就冲到巡航高度,而是阶梯式上升,往上升一段,平飞一段,再往上升一段,直到达到最高的巡航高度。
这下就好解释为啥飞机的爬升阶段会有失重感了。在飞机从上升改成平飞的地方,意味着飞机竖直向上的速度从有变成了零,飞机竖直向上的速度在减小,也就有了竖直向下的加速度,或者说受到的合力是竖直向下的,这不就是失重嘛。
而且在整个爬升阶段,从上升到平飞的转换可能会有好几次,所以你如果够细心,也会有好几次失重感。一般来说,第一次的感觉会更强烈,给你的印象也会更深刻。

飞机爬升阶段从上升改成平飞是怎么实现的呢?
从原理上讲,这并不复杂。当飞机收起机翼时,机翼产生的升力便会降低,飞机自然而然会受到重力的牵拉而向下,其速度也会随之减慢。当然,机翼收起后,升力减小的同时,阻力也会有所降低,所以此时飞机发动机的推力也需适当地减小一些。

或许有人会提出疑问,飞机为何要逐步攀升,而不能径直一次性冲向万米高空呢?如此一来,不是能够减轻失重感吗?
实际上,就飞机设计与性能层面而言,能够径直攀升至巡航高度。然而,在实际运营过程中并非如此操作,主要原因在于节省燃油。如果飞行员能够精准把控飞行节奏,使飞机更为节油,便能获取节油奖励。
说到这,很多人可能有个误区,觉得只有往下掉的时候才会有失重感,所以坐飞机爬升时突然有失重感,就吓得不行,以为飞机要掉了。

实际上,根据牛顿的理论,物体运动的速度方向和加速度方向没有直接关系。向上运动时,加速度可能向上,此时超重、加速;加速度也可能向下,这时就会失重、减速。
要是你不坐飞机,开车或者坐高铁,也能找到类似的感觉。闭上眼睛想想,你们小区或者公司的电梯,在上升结束阶段,如果你够细心,也能感觉到失重,原理和坐飞机是一样的,都是向上运动时减速了。反过来,在电梯下降的结束阶段,你就能感觉到超重。
所以,各位旅客朋友,在起飞爬升过程中遇到这样的”失重“情况,不用担心,这是正常的现象,只是飞机的飞行状态发生了变化而已,并没有真的“掉下去”,更不用害怕。
【文本来源@马卡耶夫的视频内容】