我們每個人都見過大飛機，而且相信每個人通過我們初中的知識就可以簡單的解釋飛機是如何飛起來的，但飛機真的僅僅是依靠所謂的上下翼面的壓差飛起來的？

帶着這個問題，我們做簡單分析，僅供交流思考。

1、升力如何産生？

升力就是向上的力，能使物體上升的力。

想象一下我們遇到的能能飛起來的東西。

放飛的風筝，抛起來的石頭，吹到天上的牛（巨大的風是能把牛吹到天上的），當然還有火箭，導彈，煙花之類。

以上這些東西能夠克服重力離開地面，都是升力作用的結果。

提到飛機的升力，大多數人肯定腦海中浮現了一張非常經典的圖：

經典伯努利原理圖

這張圖是我們在教科書裡見得最多的一張解釋飛機升力原理的圖：伯努利原理産生升力。

中學老師一般會做一個讓初學者不可思議的實驗：找到兩張紙，雙手分别拿着紙的一端讓紙張自然下垂，然後對着兩張紙中間吹氣。這個時候我們就會發現，兩張紙貼在了一起。

這個過程可以簡單地概括為：在流動的流體中，流速越大，壓力越小。

這麼一解釋就豁然開朗了：對紙張而言，吹氣的時候，中間的空氣流速大，所以壓強小，于是内外産生壓力差，紙張貼在了一起。

同樣的道理，對機翼而言，上表面凸一些，氣流掠過上表面的時候速度就要大一些，所以也産生了壓力差，這個壓力差就是升力的根源。

以上的解釋再加上那張經典圖，大多數人對飛機在天上飛的原理豁然開朗，原來飛機原理如此簡單……

然而，有幾個問題需要解決一下，

飛行表演的飛機為什麼能倒着飛？

風筝就是一大平闆，沒有動力為什麼也能飛？

火箭沒有機翼，為什麼也能飛？

看來飛機能在天上飛，不僅僅是那個經典翼型的原因……

當然，由于風筝這種毫無翼型的飛行器的存在，以至于存在了第二種對升力的解釋：

這個解釋立足于牛頓第三理論，即作用力與反作用力原理。

這種理論認為，升力來源于空氣對機翼底部的反作用力，就像打水漂一樣，石子在快速滑過水面時，會排開水體從而獲得反向的作用力重新離開水體，飛機在飛行時不斷向下推開空氣，從而依靠反作用力獲取升力。簡單而暴力根本不用什麼伯努利….

簡單的說，飛機的升力可以用下面這張圖做一個通常成立、但并不是任何情況下都成立、但有助于理解升力的定性解釋：

在這張圖裡，機翼成一定角度出現，我們把這個角度叫做迎角。在機翼下表面，氣流被“向下壓”了；在機翼上表面，氣流被“向下拉”了，這一“壓”一“拉”，就會強迫機翼周圍相當大的範圍内的氣流向下改變方向當然，實際的機翼要複雜的多，但從這個例子我們可以看出，機翼要産生升力，有兩個要素就非常關鍵：

一、翼型：如果機翼的迎角為零，那麼就不能做成對稱的，隻有不對稱的翼型才能達到上述效果以産生升力；

一、迎角：對像風筝這樣的對稱翼型，要産生升力就必須有一定迎角，迎角為0的對稱翼型是無論如何産生不了升力的。

現在回過頭來再來看“伯努利原理”和“牛頓第三定律”的解釋就會發現，這兩種解釋其實就像盲人摸象各摸到了一條腿：我們先來看牛頓第三定律的解釋。牛頓第三定律并沒有錯，升力也确實可以看成是空氣的反作用力，隻不過前面的解釋把正确的理論用錯地方了。如果用反作用力解釋，這個反作用力就不隻針對機翼下表面而言了，而要着眼于被機翼改變狀态與方向的全部空氣，那将是一個十分巨大的範圍。機翼下表面的氣流被“向下壓”了，于是這個區域就産生高壓；機翼上表面的氣流被“向下拉”了，于是這個區域産生低壓——整個加起來就給機翼一個向上的壓力差。

這和伯努利原理的壓差說不謀而合（實際上伯努利原理在“流體是不可壓縮地”這一前提下才成立，它隻适用于低速流體）。

實際上由于飛行姿态多種多樣，上表面不一定總是“拉”，下表面也不一定總是“壓”，但隻要上下表面可以形成一個向上的壓力差就可以産生升力了。

戰鬥機倒扣着飛就屬于這樣一種狀态——倒扣着飛的時候必須将飛行姿态調整到一個合适的範圍——不然，如果像我們舉例的“上凸下平”的機翼，倒扣過來過來迎角還保持為0的話，不但不産生升力，還會施加一個向下的氣動力，飛機就超重墜地了。當然，對戰機而言，在翻滾、俯沖等各種驚險刺激的機動動作時，有那麼幾個瞬間沒有升力也無妨，隻要不玩得太大墜地前改出就好。

接下來，我們來看兩個極端的情況：

在不考慮翼型的情況下，以風筝為例：1、迎角為0的情況：

2、迎角為90度情況：

常識告訴我們，這兩種情況下，風筝必然是無法飛起來的。迎角為0，升力為0；迎角增大到90度，升力又變為0——很顯然，升力經過了一個先增大後減小的過程。

迎角的大小與升力系數的關系如下圖：

在迎角持續增大的過程中，必然會存在這樣一個角度：當風筝處在這個迎角時，産生的升力已經恰好不足以支持其本身的重量了，這個時候如果繼續增大迎角，風筝就掉了下來。這個現象，就叫做“失速”，對應的迎角，就叫失速迎角。失速迎角是機翼的固有屬性，一架正常飛行的飛機，迎角增大就會導緻速度降低，反之，速度降低時，就需要增大迎角來獲得更大的升力。如果迎角持續增大（伴随着速度持續降低），達到失速迎角的時候，飛機就會失速，對應的速度就是失速速度。這也是B737-8增加防失速系統的原因…..

以上這麼多廢話都是在強調迎角在飛機飛行升力中所起的作用。

下面再來看看另一個重要因素，推力。

話說，牛能吹上天，豬能吹上天，隻要推力夠，誰都能上天。假設飛機的發動機有無限推力，那麼現在飛機的形式就隻有火箭一種了。目前來說，對于民航大飛機而言，發動機推力是遠小于飛機自重的，因此也就不可能出現垂直拉升的情況。發動機的推力隻是克服阻力以獲得速度，讓氣流高速掠過機翼以産生巨大的升力。

22、大飛機如何飛行？

以上簡要的分析得到了飛機飛行産生升力的幾個途徑，從飛機的幾個典型飛行階段我們可以簡單的歸納：

歸納

CONCLUDE

1、起飛前滑跑階段：飛機的升力來自迎角收到的托舉力（地面效應）和翼型産生的壓差的綜合作用。

2、擡頭離地爬升階段：飛機的升力來自地面效應、發動機推力的向上分力和翼型壓差産生的向上分力。

3、巡航階段：由于發動機的推力克服阻力在翼面産生與空氣的相對運動，因此翼型上下面産生壓差，當然正常情況下機翼也是有迎角的，所以迎角産生的升力也會是主要來源。

4、着陸階段：和爬升時差不多，多是靠迎角和發動機産生的向上分力與翼型壓差綜合的結果。

因此，簡單的說飛機的飛行升力是伯努利原理的結果是錯誤的，空氣動力在機翼上的作用是複雜的，無法用某一個公式或原理簡單解釋。

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