“小飞象”真的能靠耳朵飞起来么?

飞鱼

怎样才能飞离地面？

简单来说：只要升力大于自身重力，就可以“起飞”

什么是升力呢？你可以想象有一根看不见的绳子把物体向上拉，这根绳子就是升力。根据牛顿第三定律，任何相对稳定的物体都会同时受到两个大小相等、方向相反的力。升力和物体本身的重力（由于地球吸引，让一切物体踏踏实实落在地上的力），就是这样一对“冤家”。

那么向上拉的“升力”从哪儿来呢？方法有很多：假如你有一双健壮的大腿，只要用力向下一蹬，就可以让自己腾空而起，在空中停留个半秒钟吧。不过如果想“悬”在空中，还需要持续施加升力才行。比如我们见到火箭向下持续喷射出“火焰”，当这个力比自身重力大时，火箭就会一直上升飞走了。

鸟的翅膀有一个很精巧的结构，它的上表面凸起，下表面凹进，当鸟向前飞行时，气流划过翅膀，在上表面的空气由于受到凸起的挤压流速变快，压力变小，下表面的空气流速较慢，压力较大，翅膀上下表面的压力差（即伯努利效应）给鸟儿一个向上托起的力，即升力。空气流过翅膀的速度越快，这种升力就越大，很多大型的鸟类（比如鹤）为了起飞，先要在地面上奔跑一段距离才能离开地面。

你可能会说，这些不算“飞”，要像鸟一样扇动翅膀的姿势才算。没错，鸟类是地球上最善于飞翔的生物，它们可不想只是蹦跶一下离开地面，也没有持续喷射“火焰”的能力，它们的飞行法宝是——利用空气！鸟如何利用空气产生升力呢？空气几乎看不见摸不着（密度非常小），是怎样托起鸟的身体呢？没错，因为那对宽大的翅膀。当鸟的翅膀划过空气，空气就会给翅膀一个向上托起的升力。

现代飞机的机翼就是根据鸟儿翅膀的构造研发出来的。科学家们还发现，当机翼迎风部分稍稍上翘时，空气受到机翼上表面凸起部分的诱导，会向下后方偏转，可以给机翼更多的向上托起的升力（又称康达效应）。这个“上翘”的角度学名叫做“迎角”，在一定范围内，迎角越大，翅膀产生的升力就越多，不过同时产生的阻力也会增大，到达一定角度时就不能再大了，否则阻力就大于升力。所以鸟的翅膀通常会上下扇动，迎角不断变化，不仅要靠翅膀产生向上的升力，还要同时靠它产生向前的推力，比飞机的固定机翼“聪明”得多。这个能力，人类到现在也没完全学会。

由于升力至少要等于重力才能起飞，所以：L=G=mg =75×9.8，代入升力公式L=1/2Cyρv 2S，算出来的“耳朵”（机翼）面积约24.57m2 ！小象耳宽0.457m，则需要耳朵展开长度约53.76m，单耳长度需达26m 多。然而事实上，大象的耳朵大小还要分种类，比如小飞象的妈妈就是个头小、耳朵也小的亚洲象，而耳朵大的非洲象，个头又超标了。

耳朵够大，就能起飞吗？

似乎没那么容易

想要靠扇動一对翅膀（或大耳朵）就飞离地面，还真没那么容易。科学家通过研究发现，要想获得更大的升力，需要满足以下几个条件：

一、速度足够快，升力的大小和气流流过机翼速度的平方成正比;

二、“翅膀”的面积足够大，升力的大小和空气流过机翼的有效面积成正比。

通过大量试验， 科学家总结出了升力的公式： 升力L=1/2Cyρv 2S ，（其中，L为升力，单位为N;Cy为升力系数，我们在这里假设为1.5;ρ是空气密度，为1.29kg/m3;v是空气流过“翅膀”的速度，单位m/s;S是“翅膀”中产生升力的有效面积，单位m2）。另外，科学家们还发现了影响升力的其他重要因素，比如公式中的Cy 是升力系数，它是一个变化多端的数值，它和上面提到的“迎角”有关，还和“翅膀”剖面的弯曲形状等很多因素有关。

那么动画中的小飞象到底能不能靠扇动耳朵起飞呢？我们来算一算：动画中的小飞象是一只体重75kg 的小宝宝，它能以每小时20km/h的速度奔跑，那么它需要多大的“耳朵”，才能像仙鹤一样，优雅地飞起来？

所以，小飞象要想靠耳朵飞行，比较靠谱的方法是：一、减肥，把体重降下来;二、体重降不下来的话，只有腿脚麻利点了，把自己的速度练得快如闪电，想起飞估计就没太大问题了。