有趣問題–直昇機如何起飛?
文﹕張啟聰    

為甚麼直昇機可以在天空上飛?為甚麼要有一個垂直的尾翼?

如果沒有尾翼....
圖一   如果沒有尾翼,機翼和機身便會以相反方向轉動。
當你站在風扇前面,你會感到陣陣涼快。如果你把風扇調較得大一些,風力便會更強,甚至風扇也會微微向後彎。你可以想像,直昇機就是一把十分大的風扇,風力大得把自己升起!急速旋轉的機翼就好像風扇的扇葉,扇葉轉動時會把空氣向下壓 (作用力),根據牛頓第三定律,空氣會反過來為它提供一個向上的反作用力,使直昇機向上升。

那麼,垂直的尾翼有甚麼作用呢?讓我們先想想沒有尾翼的情況。基於角動量守恆的原理,在沒有外力的影響下,直昇機的總角動量為零,如果我們假設機翼以順時針方向轉動,則機身應該會以相反方向,即以逆時針轉動,不停地打轉 (圖一)。所以,沒有尾翼的直昇機是不可能穩定下來的,因為它會一直受到一個逆時針方向的力矩。轉動的尾翼就可以為機身提供一個順時針方向的力矩,與機翼產生的力矩亙相抵消,使機身穩定下來。

因此,叮噹的「竹蜻蜓」沒有尾翼,是不可能使大雄穩定地飛行的,大雄只會不停地打轉!