圖注：伯努利定理在機翼剖面上的空氣動力學原理，可以看到上下表面空氣流速的不同和壓差，是升力產生的原因
這個問題其實可以分為兩部分來回答，第一部分是先回答“飛機是怎麼飛起來的”，第二部分則回答“飛機如何能保持一直飛行不掉下來”。
飛機是怎麼飛起來的，其原理可以參照中國古人的一項有趣發明——“風箏”，除風箏外，人類早期的飛行努力，大都是如何讓飛行器自身的重量比空氣更輕，從而飛翔在空中，比如氫氣球、熱氣球和飛艇等。但風箏明明比空氣重，卻能在空中飛起來而且飛得很高，這是為什麼呢？
圖注：風箏是比空氣重卻能在空中飛行的最早飛行器，它給了人研究空氣動力學奧秘的靈感
我們知道，飛機之所以能飛起來，主要依靠的是機翼，那麼我們對風箏和飛機機翼進行一番觀察，我們會發現，在飛機和風箏飛行中，空氣氣流會流過風箏和機翼的上下表面，並分成上、下兩股，分別沿著風箏和機翼的上、下表面流過，在機翼和風箏的後緣則會重新匯合向後流去。我們看機翼，它的形狀一般都是做成上面凸起（多為圓滑弧面）、而下表面做成直線的，而風箏則因為被持續的大風和氣流吹動，因此製作風箏的軟質紙或絲綢等材料向上表面鼓起，在表面也形成弧形。經過人們研究後發現，由於機翼和風箏上表面為弧形，相應拉長了空氣透過上表面的路徑，而機翼下表面為平面，空氣流經路徑是直線，比上表面更短，而風箏下表面凹陷成空，空氣仍大致沿較接近直線路徑流動。但人們同樣研究發現，雖然在機翼和風箏上下表面空氣流經路徑不同，但空氣氣流流經和匯合的時間是相同的，路徑除以時間，這就意味著機翼和風箏上表面空氣流速更快，下表面流速更慢。而根據科學家丹尼爾·伯努利在物理學的重要分支流體力學中發現的“伯努利定理”可知，在一個流體系統，比如氣流、水流中，流速越快，流體產生的壓力就越小。據此可以推知，機翼和風箏上表面空氣流速快、壓力小，下表面空氣流速慢、壓力大，上下表面因此產生的壓差，因此就產生了一個從下向上的作用力，這個力在空氣動力學中被命名為“升力”。這個升力，就是飛機和風箏雖然比空氣重，但卻能在空氣中飛起來的原因。
自從人類發現了飛機和風箏飛行的奧秘之後，就開始研製一種無動力飛行器——滑翔機，19世紀，著名的英國科學家喬治·凱利爵士為代表的一群人，致力於滑翔機研究。1847年，凱利爵士設計製作了世界上第一架滑翔機，並由其馬車伕駕駛飛行了大約450米，成為世界上成功把飛機飛上藍天的第一人。由於凱利爵士在飛行原理方面的巨大貢獻，他被後人尊稱為“空氣動力學之父”。
圖注：第一架真正意義上的有動力飛機，萊特兄弟的“飛行者”1號
然而人類透過滑翔機和風箏等無動力飛行器的實踐發現，這些無動力的飛行器雖然能夠在空中飛行一定時間和距離，但終究會掉落到地上，這是為什麼？關鍵是沒有動力。沒有動力推進，飛行器在飛行中全靠上下表面壓差帶來的升力維持。但實際的空氣中，氣流並不是理論中那樣恆定的，由於空氣本身密度分佈不均、壓力和溫度分佈也不是均勻的，這就導致空氣中有時候有氣壓比周圍低得多的低壓區，無動力飛行器進入該區域後不但不上升反倒會下降，有時候則會遇到高壓區（熱氣流），飛行器進入高壓區後會劇烈上升。同時，在飛行中，滑翔機和風箏都很難保證和調整一定的迎角，以保持上下表面壓差較為穩定，獲得穩定升力。因此這些種種原因，就導致了風箏有時候突然會倒栽蔥，失去升力狀態，劇烈下降高度以至於掉下來，滑翔機在滑翔一定距離後也會降落。而鳥類，其依靠自身去感知大氣變化，儘量利用上升熱氣流（高氣壓）飛行以節省體力，儘量躲避下降冷氣流；鳥類的翅膀屬於“可變形柔性機翼”，可以根據飛行狀態和姿態自由改變迎角，以獲得升力；鳥類在長時間飛行中還可以透過撲扇飛翼，以獲得升力。可見，鳥類就可以看作是有動力飛機的學習榜樣。
圖注：滑翔機無動力，可以在空中飛行但無法長時間飛行
人類意識到這點後，終於在蘭利等動力飛機研究先行者（為了紀念蘭利在現代飛機研發中做出的貢獻，美國航空航天局將其最大的研究實驗室命名為蘭利研究中心）的鋪墊下，由萊特兄弟在1903年駕駛著以一臺12馬力活塞汽油發動機為動力的“飛行者”1號飛機，實現了人類的飛天夢想。有了動力持續給飛行器提供動能，使得飛機能夠持續前飛並透過調整飛控系統獲得足夠的升力，從而維持長時間的飛行，這使得數千上萬千米的洲際飛行成為可能，原則上，只要燃油不耗盡，動力不枯竭，飛機可以一直飛下去。
圖注：伯努利定理在機翼剖面上的空氣動力學原理，可以看到上下表面空氣流速的不同和壓差，是升力產生的原因
這個問題其實可以分為兩部分來回答，第一部分是先回答“飛機是怎麼飛起來的”，第二部分則回答“飛機如何能保持一直飛行不掉下來”。
飛機是怎麼飛起來的，其原理可以參照中國古人的一項有趣發明——“風箏”，除風箏外，人類早期的飛行努力，大都是如何讓飛行器自身的重量比空氣更輕，從而飛翔在空中，比如氫氣球、熱氣球和飛艇等。但風箏明明比空氣重，卻能在空中飛起來而且飛得很高，這是為什麼呢？
圖注：風箏是比空氣重卻能在空中飛行的最早飛行器，它給了人研究空氣動力學奧秘的靈感
我們知道，飛機之所以能飛起來，主要依靠的是機翼，那麼我們對風箏和飛機機翼進行一番觀察，我們會發現，在飛機和風箏飛行中，空氣氣流會流過風箏和機翼的上下表面，並分成上、下兩股，分別沿著風箏和機翼的上、下表面流過，在機翼和風箏的後緣則會重新匯合向後流去。我們看機翼，它的形狀一般都是做成上面凸起（多為圓滑弧面）、而下表面做成直線的，而風箏則因為被持續的大風和氣流吹動，因此製作風箏的軟質紙或絲綢等材料向上表面鼓起，在表面也形成弧形。經過人們研究後發現，由於機翼和風箏上表面為弧形，相應拉長了空氣透過上表面的路徑，而機翼下表面為平面，空氣流經路徑是直線，比上表面更短，而風箏下表面凹陷成空，空氣仍大致沿較接近直線路徑流動。但人們同樣研究發現，雖然在機翼和風箏上下表面空氣流經路徑不同，但空氣氣流流經和匯合的時間是相同的，路徑除以時間，這就意味著機翼和風箏上表面空氣流速更快，下表面流速更慢。而根據科學家丹尼爾·伯努利在物理學的重要分支流體力學中發現的“伯努利定理”可知，在一個流體系統，比如氣流、水流中，流速越快，流體產生的壓力就越小。據此可以推知，機翼和風箏上表面空氣流速快、壓力小，下表面空氣流速慢、壓力大，上下表面因此產生的壓差，因此就產生了一個從下向上的作用力，這個力在空氣動力學中被命名為“升力”。這個升力，就是飛機和風箏雖然比空氣重，但卻能在空氣中飛起來的原因。
自從人類發現了飛機和風箏飛行的奧秘之後，就開始研製一種無動力飛行器——滑翔機，19世紀，著名的英國科學家喬治·凱利爵士為代表的一群人，致力於滑翔機研究。1847年，凱利爵士設計製作了世界上第一架滑翔機，並由其馬車伕駕駛飛行了大約450米，成為世界上成功把飛機飛上藍天的第一人。由於凱利爵士在飛行原理方面的巨大貢獻，他被後人尊稱為“空氣動力學之父”。
圖注：第一架真正意義上的有動力飛機，萊特兄弟的“飛行者”1號
然而人類透過滑翔機和風箏等無動力飛行器的實踐發現，這些無動力的飛行器雖然能夠在空中飛行一定時間和距離，但終究會掉落到地上，這是為什麼？關鍵是沒有動力。沒有動力推進，飛行器在飛行中全靠上下表面壓差帶來的升力維持。但實際的空氣中，氣流並不是理論中那樣恆定的，由於空氣本身密度分佈不均、壓力和溫度分佈也不是均勻的，這就導致空氣中有時候有氣壓比周圍低得多的低壓區，無動力飛行器進入該區域後不但不上升反倒會下降，有時候則會遇到高壓區（熱氣流），飛行器進入高壓區後會劇烈上升。同時，在飛行中，滑翔機和風箏都很難保證和調整一定的迎角，以保持上下表面壓差較為穩定，獲得穩定升力。因此這些種種原因，就導致了風箏有時候突然會倒栽蔥，失去升力狀態，劇烈下降高度以至於掉下來，滑翔機在滑翔一定距離後也會降落。而鳥類，其依靠自身去感知大氣變化，儘量利用上升熱氣流（高氣壓）飛行以節省體力，儘量躲避下降冷氣流；鳥類的翅膀屬於“可變形柔性機翼”，可以根據飛行狀態和姿態自由改變迎角，以獲得升力；鳥類在長時間飛行中還可以透過撲扇飛翼，以獲得升力。可見，鳥類就可以看作是有動力飛機的學習榜樣。
圖注：滑翔機無動力，可以在空中飛行但無法長時間飛行
人類意識到這點後，終於在蘭利等動力飛機研究先行者（為了紀念蘭利在現代飛機研發中做出的貢獻，美國航空航天局將其最大的研究實驗室命名為蘭利研究中心）的鋪墊下，由萊特兄弟在1903年駕駛著以一臺12馬力活塞汽油發動機為動力的“飛行者”1號飛機，實現了人類的飛天夢想。有了動力持續給飛行器提供動能，使得飛機能夠持續前飛並透過調整飛控系統獲得足夠的升力，從而維持長時間的飛行，這使得數千上萬千米的洲際飛行成為可能，原則上，只要燃油不耗盡，動力不枯竭，飛機可以一直飛下去。