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飞机之所以能够飞行，是因为四个基本力的相互作用和平衡。这四个力分别是：升力，它是向上的力，由机翼产生；重力，它是向下的力，来自飞机的重量；推力，它是向前的力，由发动机或螺旋桨提供；阻力，它是向后的力，来自空气阻力。当升力大于重力时，飞机就能升空；当推力大于阻力时，飞机就能前进。
机翼的特殊形状叫做翼型，它是产生升力的关键。翼型的设计非常巧妙：上表面弯曲凸起，下表面相对平坦，前缘圆润，后缘尖锐。当空气流过机翼时，由于上表面的弯曲程度更大，空气必须走更长的路径，因此流速更快。而下表面相对平坦，空气流速较慢。这种速度差异正是产生升力的基础。
伯努利定律是解释升力产生的科学原理。这个定律指出：当流体速度增加时，压力就会减小。用数学公式表示就是：压力加上二分之一乘以密度乘以速度的平方等于常数。在机翼上，上表面的气流速度快，所以压力低；下表面的气流速度慢，所以压力高。这个压力差就产生了向上的升力，使飞机能够克服重力飞行。
攻角是机翼与水平面的夹角，对升力有重要影响。当攻角为零度时，升力较小；攻角在四到六度时，升力适中，适合正常飞行；攻角在十二到十五度时，升力达到最大值；但如果攻角过大，超过临界角度，就会发生失速，升力急剧下降，非常危险。飞行员通过调节攻角来控制升力的大小，实现起飞、爬升、平飞等不同的飞行状态。
推力提供飞行所需的速度，而速度与升力密切相关。发动机或螺旋桨产生推力，推力克服空气阻力使飞机前进。根据空气动力学原理，升力与速度的平方成正比，也就是说速度越快，升力越大。飞机必须达到一定的起飞速度才能产生足够的升力克服重力升空，这个速度通常在每小时一百五十到三百公里之间，具体取决于飞机的重量和机翼设计。