关于飞机(空气动力学)

关于飞机(空气动力学)

首先，我们来看机翼升力的计算公式

升力=(气流密度×速度的平方×机翼面积×升力系数)/2 = 动压×机翼面积×升力系数
即:L=1/2•ρ•V²•S•Cl=q•S•Cl

可以看出，在其他条件不变时，速度V越大，升力L也越大。
但是，其他条件也不是一成不变的!气流密度ρ会随高度改变(但是这个影响不是太大)，机翼面积S也会随襟翼的放出和收起而改变，升力系数Cl更是会随机翼迎角的改变而改变。

想让飞机平飞，需要使升力跟重力相等，在这个前提下，相当于在升力公式中将L变成常数了，速度V变大时，需要升力系数Cl变小，才能保持升力L不变;反之，当速度V变小时，需要增大升力系数Cl。(变量机翼面积S也很重要，但是一般来说，只在起飞降落时通过放下襟翼来增大S，能使L增加。在空中正常飞行时，襟翼是收起来的，所以就对L没什么影响了)

升力系数Cl不是恒定的，升力系数在一定范围内是随着机翼迎角的增大而增大的。另外一般来说机翼越平升力系数越小，机翼越弯升力系数越大。

所以，要改变升力系数，可以通过改变飞机迎角，或者改变机翼弯度来实现。低速下一般用改变弯度的办法，即放下襟翼(副翼是用来控制滚装的，左右副翼差动偏转，一个上偏一个下偏，使左右机翼升力不一致，从而实现飞机倾斜和滚转。襟翼是向下偏的，左右襟翼同步下偏，改变机翼弯度。有的飞机把襟翼和副翼合为一体，称为襟副翼)

起飞、降落时，速度较低，为了保证升力，一般采用将襟翼放下的方法改变机翼弯度，增大升力系数，在低速下获得足够的升力。同时，也采用增大迎角的办法，所以飞机起降时，机头都是上仰的。

起飞之后，在空中平飞时，由于速度很大，襟翼必须收起，否则强大的气流作用力会把襟翼打坏，而且，在高速下，放下的襟翼也会产生巨大的阻力。所以襟翼是必须收起来的。

收起襟翼之后，基本上就靠改变迎角来维持在不同速度下的平飞了。

升力系数在一定范围内是随着机翼迎角的增大而增大的。但是当迎角增大到一定角度之后，升力系数反而会急剧下降，导致升力下降，这就是所谓的失速。失速是很危险的，升力不足时飞机就掉高度了，搞不好就是机毁人亡。所以飞机有个最大失速迎角。(PS.迎角--机翼与前方气流的夹角，而非机身与地面的夹角。前方气流跟机身可不一定是平行的哦!)