乘坐过很多次飞机,也了解空气动力学;但是看到上百吨的飞机飞上天,为什么还是觉得不可思议

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方一个大小相等、方向相反的反作用力。如果说机翼把气流往下拉,那么气流也会把机翼往上提。 还有一种更简单的思路:假如你坐在飞机内部向外看,你会认为飞机本身是静止的。风从水平方向吹过机翼,最后向斜后方排出,等价于机翼在往下吹风。 机翼表面气流运动模拟 当一架飞机起飞时,如果你能用肉眼看到空气的流动,你将看到惊人的一幕: 机翼后方正在向下喷出巨大的气流,而且几乎是垂直向下!这就是 「下洗流」。 如果在飞机跑道上放一座秤,理论上,它可以称出飞机的重量,只不过当它称出重量的时候,飞机早已不在秤的上空了。 所以当飞机起飞时,绝对不要站在飞机下方的跑道上,虽然那里看上去只是一片空地,但其实,重达几十吨的下洗流正在轰击地面。 虽然我们无法直接看见无色透明的空气,但空气中的云雾可以让我们间接看见气流。 下图是一架塞斯纳私人飞机掠过云层,正下方产生的下洗流把厚厚的云层冲出了一道沟,眼见为实: 机翼一边前进,一边把沿途从上表面经过的空气拽下来往地面扔。这,就是飞机升力的来源。 与大多数人的直觉相反,飞机并不是被刮过机翼底面的风托起来的,而是被顶面的风「吸」起来的。 这就是为什么,引擎、油箱、战斗机的导弹架,全都挂在机翼下面,东西再多也不敢往机翼上面放,否则就会失去大部分升力。 轰 6K 挂载的弹药,注意机翼上方没有任何挂载 另一个反直觉的事实是:升力并非均匀分布在整个机翼上,而是前 1/4 的面积集中了一半的升力。 因为大部分的升力,都集中在气流弯折的那个「拐点」上。 明明一块门板就能上天,还偏偏要把机翼设计成前凸后平的奇怪形状,就是为了增大这个拐点。 上表面的气流贴着机翼向斜下方流动,只有迎角较小的时候才有这种好事。如果角度增大到一定程度,你会发现,突然间,气流不听话了,径直向原来方向走去,机翼瞬间失去大部分升力! 因为气流贴着机翼走的目的,是为了填补机翼上方的空白。 迎角小的时候,上表面气流只要顺路稍微拐个弯,就能轻松完成任务。如果角度太大,气流发现自己根本来不及拐弯,它干脆不拐弯了,爱谁谁去,反正我不去。 那么这个坑谁来填呢? 没办法,虽然效率很低,但这活只能由机翼后方的气流来干了。前方被挤压的空气从机翼底部绕了一大圈,从后面填充到空档处: 这股气流和上表面气流的方向相反,形成了旋涡,所以…… 这时,机翼后方会形成「涡流」,机翼上表面的空气是从后往前流动的。如果把机翼上贴满小纸条,从舷窗望去,一开始所有的小纸条都被风吹得向后飘。 但是当机翼迎角过大时,会出现一种诡异的现象:机翼后方的小纸条,竟