分类: 飞行是怎么回事
飞机为什么能飞？机翼如何产生升力，又为什么会失速
简短回答
飞机能飞，是因为机翼把流过的空气向下偏转。把空气往下推，就会产生一个大小相等、方向向上的推力，这就是升力。同一股气流还让机翼上方的气压较低，下方的气压较高。
升力：同一股气流，两种描述
升力是托住飞机、抵抗其重量的力。机翼通过偏转流过它的空气来产生升力，上下两个表面都帮助把气流向下偏转。把空气往下推，机翼就被往上推：作用与反作用，正如牛顿第三定律所说。
同一股气流在机翼上方气压较低、下方气压较高，伯努利原理把这种压力差与气流速度联系起来。这两者并不是相互竞争的理论。NASA 认为两种描述都正确，FAA 也指出，只要机翼产生升力，两者就同时在起作用。
亲自试一试
拖动迎角滑块，看升力沿曲线增大，直到临界迎角；在那里气流分离，升力下降。
关于升力的两个误区
“等时”说认为，流经机翼较长上表面的空气必须加速，才能在后缘与下方的空气同时会合。这是错的：上表面的空气流得更快，会先到达后缘。它也解释不了纸飞机的平板机翼和倒飞。
另一个误区是说科学无法解释飞行。细节确实复杂，简短的解释也常常过度简化，但描述气流的方程能够描述升力，工程师就是用这些方程来计算机翼上的力。
迎角与失速
迎角是机翼与迎面气流之间的夹角。它是飞行员改变升力的主要手段，通过驾驶盘或驾驶杆来控制。迎角越大，升力越大，直到临界迎角为止；临界迎角约为 16° 到 20°，取决于设计。超过它，气流就从机翼上表面分离，升力骤降：这就是失速。机翼仍会产生一些升力，但不足以托住飞机。
为什么速度和重量很重要
升力还随速度迅速增大：空速加倍时，同一副机翼在同一迎角下产生的升力是原来的四倍。所以飞机飞得慢时，需要更大的迎角才能保持平飞；飞得快时，需要的迎角就小。重量也有影响，因为升力必须与重量相等。
常见错误与误区
- 以为牛顿和伯努利是相互对立的解释。两者描述的是同一股气流。
- 以为失速的机翼完全没有升力。它仍有一些升力，只是不够。
- 以为只有机翼弯曲的上表面才重要。机翼与气流的夹角同样重要。
常见问题
飞机怎么能倒着飞？
升力并不需要弯曲的上表面。对称翼型的机翼，甚至纸飞机的平板机翼，都能产生升力，因为它们以一定角度迎向气流。倒飞时，飞行员让机翼保持一个仍能把空气偏向地面的角度，所以推力仍然向上。
为什么更重的飞机需要更大的速度？
更重的飞机需要更多升力。飞行员可以增大迎角，但最多只能到临界迎角，而临界迎角不随重量变化。超过这一点，只有增加速度才能获得更多升力，所以更重的飞机失速空速更高。
能在飞行模拟器里看到这些吗？
可以。在 AeroFox 的免费课程里，你可以驾驶轻型教练机抬头、低头，观察速度的变化，然后在安全高度上以接近失速告警的速度慢速飞行。它是学习工具，不是经过认证的训练，也不计入执照时数。
在模拟器里练习
在免费的「慢速飞行」课里，你驾驶轻型教练机以刚好高于失速告警的速度飞行并保持高度，然后抬头直到告警喇叭响起，再立刻改出。
同一主题的另一节课: 操纵与配平
相关讲解
资料来源
链接的资料来源为英文。
- 什么是升力？ (NASA 格伦研究中心，《航空入门指南》)
- 伯努利与牛顿 (NASA 格伦研究中心，《航空入门指南》)
- 等通过时间理论（一种错误的升力理论） (NASA 格伦研究中心，《航空入门指南》)
- 倾角对升力的影响 (NASA 格伦研究中心，《航空入门指南》)
- 《飞行员航空知识手册》（FAA-H-8083-25C），第 4 章和第 5 章 (FAA)
- 《飞机飞行手册》（FAA-H-8083-3C），第 5 章：慢速飞行与失速 (FAA)
关于这些讲解
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