也 會 受到 相反 方向 的 作用力 ， 這 就 是 反 作用力 。 若是 連續 將 物體 丟出去 ， 反 作用力 的 大小 將 與 每 秒 內 擲出 物體 的 總質量 與 物體 速度 的 乘積 成 正比 。 也就是說 ， 如果 每 秒 向 地面 連續 以 相當 速度 擲出 相當 數目 的 物體 ， 也 可能 會 飄浮 在 空中 。 舉例 來 說 ， 一 名 體重 80 公斤 ， 能 投出 １５０ 公里 球速 的 棒球 投手 ， 只要 能 每 秒 連續 投出 １３０ 球 的話 ， 就 可以 因此 飄浮 在 空中 （ 註 5 ） 。 若 不 以 棒球 為 例 ， 那 就 來 談談 火箭 。 火箭 是 燃燒 噴出 氣體 ， 噴射 引擎 噴出 的 是 壓縮 空氣 。 此外 ， 直昇機 則 是 旋轉 巨大 的 螺旋槳 ， 將 空氣 向 下 壓 。 若 這 個 反作用力 與 重力 一樣 大 ， 就 能夠 停 在 空中 ， 大於 重力 的話 就 可以 上昇 了 。 由於 具有 不 受 水平 速度 制約 、 可以 在 空中 靜止 的 優點 ， 以 原子 小 金剛 為首 的 許多 機械人 都 是 依 此 原理 飛行 的 。 但是 不管 用 螺旋槳 也好 ， 用 火箭 也罷 ， 空想 科學 世界 的 各位 所 用 的 方法 ， 個個 都 有 技術 上 的 困難 。 竹蜻蜓 會 招來 死亡 首先 就 來 討論 一下 以 直昇機式 螺旋槳 飛行 的 問題 吧 。 哆啦 A 夢 裝 在 頭頂 的 竹蜻蜓 正 是 其中 代表 。 不必 說 ， 問題 多多 。 第一 個 問題 是 ， 螺旋槳 旋轉 所 產生 的 反作用力 會 使 自己 往 反方向 轉 。 一般 直昇機 要不是 在 尾部 裝設 小型 的 輔助 螺旋槳 ， 否則 就 以 兩 具 大型 螺旋槳 來 防止 機身 反向 旋轉 ， 可是 哆啦 A 夢 、 蘿蔔空 或 蘿蔔蛋 全 都 只 靠 一 具 螺旋槳 就 能 悠哉 飛上 天 。 事實 上 ， 一 個 70 公斤 重 的 人 ， 若是 在 頭頂 安裝 一 具 直徑 2 公尺 、 重 2 公斤 的 螺旋槳 來 飛 的話 ， 自己 的 身體 會 以 螺旋槳 轉速 的 1．3分之1 的 速度 旋轉 。 螺旋槳 若 每 秒 13 轉 ， 那 身體 就 會 每 秒 10 轉 了 。 這樣子 根本 不可能 在 空中 悠哉 漫步 。 不過 ， 若是 像 哆啦 A 夢 的 竹蜻蜓 那麼 小 ， 說起來 又 是 另 一 回 事 了 。 哆啦 A 夢 身高 １２９． __UNDEF__ 3 公分 ， 體重 １２９．3 公斤 。 假設 牠 的 腦袋 直徑 60 公分 、 肩寬 40 公分 ， 竹蜻蜓 以 2百 公克 、 直徑 20 公分 來 計算 的話 ， 身體 的 轉數 只 會 有 螺旋槳 轉數 的 6千分之1 而已 。 就算 螺旋槳 每 分鐘 有 6千 轉 ， 身體 也 只 會 每 分鐘 轉 １ 圈 而已 。 只 是 這樣 的話 ， 應該 不會 有 什麼 影響 吧 。 可是 就 哆啦 A 夢 的 情形 而言 ， 這 種 特小 的 螺旋槳 卻 又 牽涉到 另 一 個 很 嚴重 的 問題 。 因為 若是 這樣 的 結構 ， 自己 的 螺旋槳 吹出 的 風 就 全 都 由 自己 的 身體 來 承受 了 。 以 直昇機 來 說 ， 主要 是 螺旋槳 的 外緣 部份 將 風向 下吹 ， 因此 機體 本身 所 承受 的 風 非常 少 。 可是 哆啦 A 夢 的 頭 卻 比 竹蜻蜓 要 大 得多 。 這樣 的話 ， 螺旋槳 造成 的 風 幾乎 全 都 直接 吹 在 腦袋 上 ， 只有 把 自己 往 下 壓 的 效果 。 所以 只 能 靠 少量 從 旁邊 漏下去 的 風 讓 身體 浮起來 了 【 圖 二 】 。 這些 風 頂多 只 佔 全體 的 10％ 吧 。 這麼一來 ， 若是 想 離 地 飛上 天 ， 螺旋槳 的 推進力 至少 要 體重 的 10 倍 ， 也 就 是 1 噸 ２９３ 公斤 才 夠 。 反 作用力 的 大小 是 空氣 密度 、 螺旋槳 迴轉 面積 與 風速 的 平方 這 三 項 的 乘積 。 若是 想 以 直徑 20 公分 的 螺旋槳 得出 1．3 噸 的 推進力 ， 必須 要 能 製造出 秒速 ５８０ 公尺 ， 也 就 是 1．7 馬赫 的 風 才 行 。 這麼 大 的 風 ， 比 把 人 綁 在 全速 飛行 的 波音 ７４７ 的 機首 所 承受 的 還要 強烈 。 想 靠 這 種 東西 來 飛行 ， 簡直 就 是 自殺 行為 （ 註 6 ） 嘛 。 隨著 螺旋槳 的 轉速 增加 ， 頭頂 會 開始 刺痛 ， 鼓膜 嗡嗡 作響 ， 終 至 突然 破裂 。 不僅 如此 ， 還 會 眼皮 破裂 、 眼球 飛出 ， 上下顎 整個兒 外翻 ， 肺臟 也 會 破裂 。 不過 ， 這樣 可 還 沒辦法 昇空 喔 。 螺旋槳 轉速 繼續 升高 ， 一旦 風速 超過 音速 的 時候 ， 就 會 產生 能量 震波 ， 於是 頭蓋骨 碎裂 、 皮膚 寸寸 撕裂 。 哆啦 A 夢 的 腦袋 會 出現 裂縫 ， 好像 剝 橘子皮 一樣 被 揭開 、 扯裂 ， 四處 飛濺 。 結果 ， 人體 的 各 部份 就 好像 剝 洋蔥 一樣 不斷 四散 ， 最後 竹蜻蜓 僅 帶 著 一 小 塊 頭皮 不 知 飛往 何方 去 了 【 圖 三 】 。 孔巴特拉V 的 空中 雙簧 接著 來 討論 噴射 氣體 法 。 以 孔巴特拉V 為 代表 ， 大部分 機器人 都 採用 此 法 飛行 。 可是 由於 噴射 引擎 的 推進力 太 小 ， 在 此 我們 就 以 機器人 使用 火箭 引擎 （ 註 7 ） 飛行 來 討論 吧 。 這 也 有 兩 個 問題 。 第一 個 問題 是 ， 只 靠 噴射 氣體 讓 數百 噸 重 的 物體 升空 ， 需要 相當 多 的 燃料 。 液態氫 、 液態 氧 的 混合 燃料 每 秒 燃燒 1 公斤 可 得 ４５０ 公斤 的 推進力 。 這麼 算 來 ， 要 推動 ５５０ 噸 的 孔巴特拉V 升空 ， 開始 噴射 的 第一 秒 內 就 必須 燃燒 1．2 噸 的 燃料 。 當然 ， 由於 消耗 了 燃料 ， 總重量 會 越來越 輕 。 單位 時間 內 消耗 的 燃料 也 會 因此 減少 。 若 將 這 點 也 列入 考量 ， 並 假設 孔巴特拉V 總重量 60％ 是 燃料 ， 能 在 空中 戰鬥 的 時間 僅有 5 分 52 秒 。 真 短 ！ 也 是 啦 ， 從 電視 畫面 來 看 ， 實際 戰鬥 時間 也 差不多 在 這 範圍 內 。 要是 戰況 棘手 拖延 下去 可就 危險 了 。 另 一 個 問題 在於 穩定性 。 對 一 個 位於 空中 的 物體 施加 力量 時 ， 如果 力量 作用 於 通過 重心 的 直線 上 ， 該 物體 將 會 保持 原來 的 姿勢 移動 。 否則 即使 力量 的 作用 方向 只是 稍微 偏離 重心 ， 都 會 讓 該 物體 旋轉 。 用 手指 頂住 一 枝 鉛筆 的 尾端 ， 只 在 那 一 點 施力 向 上 拋出 ， 大部分 的 情況 都 會 邊 飛 邊 轉動 【 圖 四 】 。 偶爾 會 有 筆直 飛行 的 情況 出現 ， 那 是