飛機的構造與飛行原理(全彩修訂版)

序  重拾對於飛機的旺盛求知欲

第1章  何謂噴射客機？
1-01 仙女的羽衣與伊卡洛斯的翅膀
1-02 鳥為什麼能在天空中飛翔？
1-03 雞為什麼不會飛？
1-04 企鵝也會「飛」！
1-05 世界上第一位飛上天的人是誰？
1-06 升力不只有飛翔的能力而已
1-07 最適合飛機飛行的高度在平流層
1-08 國際標準大氣是大氣的「標準」
1-09 空氣驚人的力量！
1-10 機翼承受從空氣而來的反作用力
1-11 升力與阻力的公式
1-12 飛機在飛行當中的力量關係為何？
1-13 飛機是如何往前飛行的呢？
1-14 飛機需要多大的力量才能飛行？
專欄1 美麗又危險的平流層

第2章  噴射客機的種類
2-01 航空器和飛機之間的差異
2-02 民航機為什麼不能在空中翻轉呢？
2-03 飛機各個構造的作用
2-04 機翼形狀五花八門的原因
2-05 如果利用音速飛行就會產生震波！
2-06 現在之所以會沒有超音速客機的原因
2-07 在客機之中沒有單引擎飛機的理由
2-08 螺旋槳飛機和噴射機的差別
2-09 馬力與推力的差別
專欄2 飛機不是以正北為基準而是以磁北為基準

第3章  為了翱翔天際的必備系統
3-01 飛機上的駕駛艙是什麼模樣？
3-02 飛機飛行的三個方向
3-03 操縱桿與飛機動作的關係
3-04 掌控飛機飛行狀態的飛行儀器
3-05 飛機要如何確定自己的位置呢？
3-06 不斷進化的自動駕駛
3-07 如何測量飛機的飛行速度？
3-08 飛機飛行的高度為何？
3-09 著陸系統的構造
3-10 安全著陸的必備裝置
3-11 在飛機起降時發揮作用的襟翼
3-12 用油壓裝置遠端操控舵面的方式
3-13 冷氣與加壓之間的關係
3-14 輔助動力系統的功能
3-15 保護飛機的各式防覆冰系統
3-16 將空氣的力量用到極限
3-17 輔助飛行的各種通訊設備
3-18 如何供給飛機所需的電力？
3-19 飛機的燃料槽在哪裡？
專欄3 黑夜和月夜差很大！

第4章  噴射引擎是什麼？
4-01 何謂燃氣渦輪引擎？
4-02 噴射引擎的登場
4-03 噴射引擎的推力是什麼？
4-04 能有效率地產生動能的方法是？
4-05 逐漸成為主流的渦輪扇葉引擎
4-06 扇葉的功用是？
4-07 扇葉的轉動數大概是多少？
4-08 引擎的動力產量為何？
4-09 用手操控的飛機加速器
4-10 如何增加輸出功率？
4-11 什麼是引擎的反向噴射？
4-12 噴射引擎的飛行儀器有哪些？
4-13 掌控推力大小的飛行儀器
4-14 啟動引擎的方法
4-15 引擎產生的四種力量
專欄4 什麼是飛機的「Check List」（檢查表）

第5章  噴射客機的航行狀況
5-01 飛機運作之前哨站
5-02 飛機起飛前的準備情形
5-03 飛機的飛行計畫是什麼？
5-04 由精密的計算算出飛機能搭載的燃料量
5-05 出發和抵達目的的時間是怎麼算出來的？
5-06 為什麼要點亮紅色的燈光呢？
5-07 飛機利用各種推力在天空中飛行
5-08 飛機的起飛速度有多快？
5-09 飛機需要多長的距離才能起飛？
5-10 飛機起飛時才會使用到的襟翼的祕密
5-11 飛機不是靠升力提高高度的！
5-12 飛機是利用什麼來提升高度的呢？
5-13 客機能夠飛多高？
5-14 儀器的速度與空氣的速度
5-15 對地速度是由風速來計算
5-16 稍微有點恐怖的馬赫世界
5-17 正確測量飛行高度的方法
5-18 如何決定巡航高度？
5-19 巡航的主流是「經濟巡航」
5-20 飛機用多大的力量巡航呢？
5-21 如果飛機重量愈重下降的速度會愈慢嗎？
5-22 何謂飛機下降中的閒置力？
5-23 加壓不是指把壓力增加到1大氣壓
5-24 飛機在盤旋時重量最重！
5-25 即使在濃霧中飛機還能找到跑道的原因
5-26 客機的降落距離大概是多少？
專欄5 各種種類的簡報類型

第6章  噴射客機的安全政策
6-01 在飛機上為什麼要關閉行動電話？
6-02 中止啟動的引擎時
6-03 如果起飛時引擎故障怎麼辦？
6-04 在起飛時一定要將桌子歸位的原因
6-05 緊急時可以排出燃料減輕機身重量
6-06 引擎故障的代表事例為何？
6-07 保護機身的各式防火措施
6-08 不可或缺的防雪、防冰策略
6-09 如果機艙內急速減壓該怎麼辦？
6-10 該前進還是該回頭？由時間決定
6-11 即使在太平洋正中央也不會迷路！
6-12 在太平洋正中央發生危機！
6-13 防止衝撞發生的策略是？
6-14 降落與否的判斷基準
6-15 保障飛行安全的「CRM」
6-16 飛航組員的危機處理訓練「LOFT」
6-17 定期檢查才是確保安全的良方

作者序

重拾對於飛機的旺盛求知欲

　　「民航機可以在空中翻轉嗎？」「噴射引擎是如何出力的？」「從飛機看窗外明明都是雲霧，為什麼還有辦法降落呢？」「為什麼在起飛和降落時，必須把椅背豎直和桌子歸位呢？」……在搭乘飛機的同時，你是不是也會有這樣的疑惑呢？要不要和我們一起動動腦，想一下這些看似單純問題的解答呢？

　　在孩提時，我們常常會追著大人問「為什麼？為什麼？」問得大人暈頭轉向，但在我們慢慢長大之後，卻不知不覺地也漸漸遺忘了當時旺盛的求知欲。本書將以這些已被遺忘的「為什麼？為什麼？」為基礎，解答關於飛機的種種問題。

　　為了解答這些疑問，本書將以底下幾項為重點進行解說：
　　˙即使犧牲嚴密性，也要讓大家能夠用感受的方式理解。
　　˙為了以「百聞不如一見」的方式學習，將以圖解方式說明。
　　˙不只提供計算公式，更讓大家藉由實際的數值了解狀況。
　　˙讓大家從身邊的例子開始思考。

　　首先在第1章中，將提出升力和浮力的差別，並且以為什麼會產生升力的原因為研究題材。關於升力的發生原因有很多種說法，但在本書中將單純地把升力當作是空氣的反作用力來進行解說。我會想這麼做的原因，是因為比起大量地堆疊專業術語，如果能讓大家用直覺的方式來理解相關的問題更顯重要。

　　第2章將會提到飛行器和飛機的差異，以及調查沒有單引擎飛機的理由等。此外，在本章中探討音速和飛機的關係也是其中相當重要的題目之一。

　　第3章則進一步說明飛機的構造及系統。為什麼說是飛機的系統呢？這是因為飛機裡有相當多裝置都是有系統地相互連接，才使得飛機能夠在天空中飛行。這個為了使飛機能夠飛上天的系統，只要有一個裝置故障就會連帶影響整體運作，所以每個裝置都有好幾層的備用模式。雖然說了解這些備用模式的架構也是相當有趣，但在此，主要還是將重點放在設置這些備用模式的理念上。

　　接著，在第4章將從噴射引擎是如何發出動力的、它的大小大概是如何來進行解說，並盡可能地用接近實際數值的東西來做運算，讓大家能夠感受到它力量的大小。

　　第5章則從有在空中航行經驗的人的觀點，講解有關飛機運行的相關話題。在飛機實際飛行中，了解實際數值也是很重要的。因此，為了讓大家能夠實際體會到飛機在飛行時的力量關係，在本書中不單單只提出公式，而是利用實際數值將其力量關係運算出來，讓大家理解飛行時各自不同的力量大小。

　　第6章的主要內容是針對飛機的安全對策進行說明。每架飛機都有根據最糟情況所設置的緊急系統，才能安心地在天空航行著。因此，在搭飛機時總有很多注意事項，或許大家會覺得搭飛機比搭其他交通工具還要麻煩，但是從風險管理的觀點來看，這些規定都是相當重要的。

　　當你讀完本書，下次再搭飛機時，如果能想起本書的內容並發出「原來如此！」的共鳴，那就是本書達成目的了。

　　飛機的工作就是在天空中飛行，為了安全且確實地實踐這份工作，需要相當多的事前準備。包括調查準備事項，以及探討其成因，其實都相當有趣。我衷心期盼這本書能夠成為各位讀者愛上飛機、並進而思考飛機大小事的起點。