為什么小小的螺旋槳就能使飛機(jī)飛起來呢？其實(shí)對(duì)于固定翼飛機(jī)來說，真正使飛機(jī)飛起來的力并不是直接由螺旋槳提供，一些無動(dòng)力的滑翔機(jī)就是最好的證明。
在日常生活中，我們都有等地鐵的經(jīng)歷，當(dāng)高速駛來的地鐵從身邊經(jīng)過時(shí)，我們總能感受到一股力來將我們推向地鐵，其實(shí)這股力和把飛機(jī)升到天上的力是一樣的，它們都和伯努利定理有關(guān)。伯努利定理表明，在一個(gè)流體系統(tǒng)中，氣體或者液體的流速越快，則壓力越小。當(dāng)?shù)罔F快速從我們面前經(jīng)過時(shí)，我們面前的空氣由于地鐵的帶動(dòng)，其流速要大于我們身后的空氣，由伯努利定理可知，我們身后的空氣壓力會(huì)高于身前，因此身后的空氣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)朝向地鐵的推力，所以為了安全起見，我們等地鐵時(shí)一定要站在警戒線之外。
伯努利定理由瑞典數(shù)學(xué)家丹尼爾·伯努利于1738年提出，伯努利認(rèn)為不可壓縮的理想流體沿著流管作定常流動(dòng)時(shí)，隨著流體流動(dòng)速度的增加，其靜壓將逐漸減小動(dòng)壓逐漸增大，而流體的流動(dòng)速度減慢時(shí)，則靜壓將逐漸增大動(dòng)壓逐漸減少，在流體流速變化過程中，流體的靜壓和動(dòng)壓之和保持不變，因此，伯努利定理其實(shí)也體現(xiàn)了理想流體定常流動(dòng)中的能量守恒原理。
對(duì)于一個(gè)在空中飛行的螺旋槳飛機(jī)，其主要受到四個(gè)方向的力，既向后的空氣阻力、螺旋槳提供的向前的推力/拉力、以及向下的重力和飛機(jī)自身產(chǎn)生的向上的升力，我們知道飛機(jī)之所以可以飛在天上，就是因?yàn)槠渥陨懋a(chǎn)生的升力抵消了重力 ，那么飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的呢？
由伯努利定理可知，在流體系統(tǒng)中流體的流速越快則壓力越小，而飛機(jī)正是利用了這個(gè)原理來為飛行提供升力。我們沿垂直方向?qū)w機(jī)機(jī)翼剖開會(huì)看到下圖所示的截面圖。
如圖所示，當(dāng)前方的空氣吹過機(jī)翼表面時(shí)被切割成上下兩部分，雖然空氣都是從機(jī)翼的前端流向后端，但是由于機(jī)翼上表面是弧形結(jié)構(gòu)，這就造成空氣從上表面流過時(shí)走過的實(shí)際路程要長一些，由此可知機(jī)翼上表面的空氣流速要大于下表面，由伯努利定理可知，機(jī)翼上表面由于空氣流速快會(huì)形成低壓區(qū)，從而使機(jī)翼上下面受到的空氣壓力不同，而飛機(jī)機(jī)翼的升力正是來自于這種壓力差。
知道了飛機(jī)升力的來源，再簡單介紹下飛機(jī)螺旋槳拉力的來源，當(dāng)飛機(jī)啟動(dòng)后，飛機(jī)前部的拉力式螺旋槳快速旋轉(zhuǎn)，從而使飛機(jī)產(chǎn)生向前的力，值得注意的是這個(gè)力的產(chǎn)生原因也和伯努利定理有關(guān)，如果你仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)的螺旋槳截面圖和飛機(jī)機(jī)翼是非常相似的，旋轉(zhuǎn)的螺旋槳其實(shí)就相當(dāng)于在空氣中快速飛行的機(jī)翼，因此螺旋槳產(chǎn)生的拉力也是來自于槳葉表面的壓力差；
但是對(duì)于可變距螺旋槳來說，螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力一方面來自于伯努利定理造成的氣壓差，另一方面則來自于螺旋槳葉片產(chǎn)生扭角后具有了向后“推”空氣的分量，根據(jù)力的相互作用原理，螺旋槳葉片也會(huì)受到向前的力，因此可變距螺旋槳產(chǎn)生的拉力來自于“壓力差”和“空氣反作用力”兩個(gè)方面。
當(dāng)飛機(jī)螺旋槳啟動(dòng)后，由螺旋槳產(chǎn)生的拉力使飛機(jī)快速的向前滑行，同理，飛機(jī)的機(jī)翼也在空氣中快速的前進(jìn)，由于機(jī)翼上表面的弧形結(jié)構(gòu)，造成機(jī)翼上表面受到的氣壓小于下表面，從而使飛機(jī)獲得升力。隨著飛機(jī)滑行的速度越來越快，機(jī)翼上下表面的氣壓差也會(huì)越來越大，當(dāng)這種壓力差大于飛機(jī)自身的重力時(shí)，飛機(jī)就會(huì)飛起。
因此螺旋槳雖然不直接通過飛機(jī)的升力，但是其通過拉動(dòng)飛機(jī)快速前進(jìn)，使機(jī)翼在空氣中快速滑行，從而在飛機(jī)機(jī)翼表面產(chǎn)生氣壓差，進(jìn)而產(chǎn)生升力。同樣，對(duì)于飛機(jī)后面有噴氣口的現(xiàn)代噴氣式飛機(jī)來說，這種“噴氣口”所起到的作用和“推力式螺旋槳”相同，都是對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生向前的推力，但是飛機(jī)飛起來的升力還是主要作用在飛機(jī)的機(jī)翼上。當(dāng)然，僅通過螺旋槳也是可以使飛機(jī)起飛的，比如我們常見的直升飛機(jī)，直升飛機(jī)螺旋槳產(chǎn)生升力的原因其實(shí)和固定翼式飛機(jī)螺旋槳產(chǎn)生拉力的原因相同。
