“大飞机”计划是我国重要项目之一，旨在使我国能够制造起飞重量100吨以上的民用客机。例如，其中就有C919客机。经过长时间的发展，该型飞机现已进行多次试飞，不久的将来即可投入使用。

中国大飞机C919

然而，也有人对此表示怀疑。我们国家可以造小飞机，但是不能造航模吧？让我们放大这个小平面。不，请尝试添加更多座位。不是大飞机吗？这有什么难的呢？学习需要这么长时间吗？

我先说一下结论。仅仅扩大小型飞机和飞行模型永远无法制造出大型飞机。具体原因请慢慢询问。

形状相同但大小不同的对象的性能可能截然不同，如下所示。任何在初中或高中接触过显微镜的人都应该见过它。这被称为“玻璃圆顶”，它只是一小块玻璃。这么小的一块玻璃在三个维度上大约为25毫米宽、75毫米长和0.2毫米厚。

玻璃盖

如果把这小块玻璃放大20倍，它就会变成一块宽0.5米、长1.5米、厚0.4厘米的玻璃。这种尺寸的玻璃很难安装在较大的窗户上（一般窗户玻璃的厚度都在0.5厘米以上）。

然后虚拟地做一个小实验。同时立起小玻璃盖和窗玻璃，将两个物体放低，使其落到地上。会发生什么？

相信有一定生活经验的朋友不用自己做这个实验也能知道结果。结果，虽然玻璃罩完好无损，但窗玻璃却被震碎了。

那么，为什么同样材质、形状完全相同的物体会出现在天空和地球上呢？这就是关于物体的“尺寸效应”。

尺寸效应对物体的性能有很大影响。在讨论物体是否易碎时，最重要的参数之一是“横截面积”。比如，割一根绳子，能否割断取决于绳子是粗的还是细的。绳子越细，越容易断。简单来说，绳子越细，横截面所受的“应力”就越大，所以就越容易断裂。

绳子被拉伸时的受力状态

因此，物体抵抗损坏的程度是与物体的“横截面积”相关的量。而且，我们知道，如果将一个物体按比例放大，那么该物体在同一位置的横截面积会跟随该物体尺寸的平方而变化。

物体的许多其他物理属性（例如质量）与其体积有关。我们知道，如果将一个物体放大一个恒定的比例，则该物体的体积将随着该物体尺寸的立方而变化。

重要的是敲黑板：

当我们放大一个物体时，物体的抗损坏能力会随着尺寸的增加呈二次方增加。物体的质量以立方关系增加。通过绘制二次函数和三次函数之间的关系，您可以看到两个量之间的关系随着大小的变化而“不一致”。

二次和三次函数曲线

例如，如上例所述，窗玻璃的质量相对于玻璃盖板增加了8000倍（20*20*20），但窗玻璃的截面积仅增加了8000倍（20*20*20） 400次（20*20）。最终的结果当然是窗户玻璃掉落时破碎，Glass Breaking 简单来说，物体越大，就越容易破碎。

因此，飞机的扩容将面临严重的机械问题。我们再讲一个直观的例子。比如下图中，左边是世界上最大的直升机米26，右边是我国的中型武装直升机直10。从照片中可以看出，Mi-26的旋翼整体“慵懒下垂”，看上去毫无生气，而WZ-10的旋翼则是扁平的。

Mi-26和Z-10旋翼对比

这与转子的材质和设计有很大关系，但也从另一个方面反映了问题。由于Mi-26体积太大，旋翼本身的重量就足以让旋翼“弯到腰部”。想想两架直升机在实际飞行时会如何面对不同的应力状态。

同样的，如果一架小型飞机甚至是航模的尺寸仅仅放大几十倍，所得到的大型飞机仅凭自身重量就足以压垮飞机本身，更不用说上帝了。

上述现象一般称为“尺寸效应”。顾名思义，这两个物体具有完全相同的形状，但由于尺寸不同，最终表现完全不同。

尺寸效应体现在流体力学、燃烧等多个方面。除了我们所说的结构力学之外，尺寸效应还体现在很多方面。

形状相同但大小不同的机翼在以相同速度飞行时产生完全不同的升力和不同的质量。发动机燃烧室虽然形状相同，但大小不同，内燃现象又是另一回事。

不同的升力意味着飞机的飞行状态和可控性有很大不同；不同的燃烧方式意味着飞机发动机的状态也有根本的不同。

所以一般来说，仅仅靠加大尺寸是不可能把“小飞机”变成“大飞机”的。你建造的东西可能根本无法在天上飞，或者只飞几次就可能散架。

建造大型飞机，可以参考小型飞机的设计，但它确实“推翻”了整个设计。这期间，你要面对比制造一架小飞机还要困难的技术问题。因此，制造大型飞机才能体现一个国家真正的科技实力。

将一个复杂的结构系统放在一起，并以恒定的比例放大，这个系统在力学性能、空气动力性能、燃烧性能等各个方面都受到“尺寸效应”的影响。如果稍稍放大，就可能“连一根头发丝都错过了”。 ”，不说技术难度可想而知，但大飞机在研制过程中面临的问题也是显而易见的。

只有真正攻克大型军民飞机的诸多技术难题，我国科技水平才能迈上新台阶！

感谢您的阅读。希望点赞、评论、转发、关注一波卫平！