微软模拟飞行2004中文飞行课程 1-4 低速飞行（学员飞行）

课程 4: 低速飞行 —by Rod Machado

低速飞行的练习穆族要素，主要是为了让你预备好飞行中最重要的一件事：降落。毕竟，你不可能以巡航速度降落在地面，因为飞机可不是设计来在地面上“飙机”用的。一般来说，降落时的速度愈慢，愈容易在跑道上控制飞机。

另外，飞机也不能飞得太慢，否则就会停止飞行而坠落（这就是失速）。这也是为什么我希望你能够习惯一下低速飞行，来知道哪里潜藏着危险。而且，你以 后一定会发现到，有时候我们不得不尾随在一架低速飞行的飞机后方，所以你必须了解如何调整空速，才不会撞上你前方那架飞机的尾巴。这还只是我们练习低速飞 行的部分理由呢，总之这是一项重要的飞行技术。

让我们先从讨论机翼如何产生升力开始吧。 机翼及其组成

机翼的定义：机翼有一些个别部分组成。包括机翼上曲面、机翼下曲面、机翼前缘、机翼后缘、与弦线。如图4－1所示。

图 4-1 机翼的五大组成。

从图中你会留意到一件事：机翼上曲面（“曲”代表弧度）似乎比机翼下曲面拥有更大的曲线。这是刻意设计成这样的。

或许弦线是唯一无法由字面上解读出意思的名词。弦线是一条想像的线，由机翼前缘拉到机翼后缘。由于机翼的表面为曲线构造，要说出机翼朝哪个方向飞行很难。又因为工程师们不喜欢不确定的事情，它们一致认为弦线可以代表了机翼的整体面。 机翼的功用

要了解升力，你必须通过视觉方式，想象一下机翼如何“攻击”（attack）空气。航空工程师们讨论着机翼如何以特定角度去接触、或攻击空气。那么，机翼的那个部分负责攻击呢？是机翼前缘吗？还是机翼后缘？或是机翼底部？到了这里，弦线的定义就派得上用场了。

因为每种飞机的机翼大小与形状不尽相同，有时你很难确切地判定风会从何处、以何种方式吹袭机翼。幸运的是，弦线可以当作机翼形状的一个整体参考。如果我说风以 18 度角吹在机翼上，意思就是风向和弦线的夹角是 18 度（如图4－2所示）。

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图 4-2 攻角。

攻角是机翼弦线与相对风力的夹角。相对风力指的是吹向机翼的风。

在升力的秘密公开之前，你只剩下另一个定义需要理解。这个专业术语叫做“相对风力”（relative wind）。 相对风力

飞机的运动会对机翼产生风阻，这称为相对风力，因为它对应（且来自于）飞机的运动而产生。例如我们可以在图4－3中看到，无论这位慢跑者朝哪个方向跑，他可以感觉到一股风相对于（相反且对等）他运动的方向吹袭。

图 4-3 相对风力。

相对风力伴随物体运动而产生。即使自然风的风向是从跑者的身后往 前吹， 这位跑者还是会因为自身的运动，感觉到一股风力迎面袭来。 相对风力的作 用永远相对于物体运动的方向（相反且对等）。

相对风力就是伴随运动而产生的风。与飞机的运动方向相反且对等。为了说明这点，你可以在车子行驶时，将手固定放在车窗外头，你会感觉到风由车子运动的相反方向吹。

飞机前进时，如图4－4 中的 A 飞机所示，风会朝着机头吹袭。

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图 4-4 所有的图解说明了，相对风力与飞机的运动方向相反且相等。

飞机爬升或下降，相对风力同样会阴魂不散地追着机头吹（参见图中 B 飞机与 C 飞机）。让飞机机腹贴着底下的空气向下直落，风就会吹向机腹部位（参见图中 D 飞机）。

相对风力的风向与飞机的运动方向相反，与飞机正朝着哪个方向飞行无关。接下来，请务必牢记这个重要的原则：相对风力不受飞机飞行方向的限制，它相反且对等于飞机速率的方向。现在就让我们看看，风究竟是怎么“攻击机翼而产生升力的。” 攻击空气

这里需要了解的最重要一点是：机头（连带和机翼弦线）会对着与实际爬升路径不同的坡度来飞行。机翼的向上坡度大小与爬升路径的角度之间，还夹着一个 角度。因为相对风力永远与飞行路径相反且对等，所以，这里就有个角度存在于弦线和相对风力之间。这个角度就叫做“攻角”（angle of attack），请参阅图 4－5 。

图 4-5 攻角。

图4－6显示出 A 飞机的机翼（弦线）与相对风力方向之间夹了5度夹角。一般我们会说（描述为），机翼的攻角为5度。我们可以在图中 B、C、D 飞机上看到更大的攻角，分别为10、30、45度。机翼弦线与相对风力的夹角愈大，攻角相对愈大。同时，接下来你即将会看到，机翼的升力与攻角有直接的关 联。

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图 4-6攻角。产生升力的原理。

机翼切割起空气来毫不留情，其威力可比武士刀，直追空手道。机翼本身是一种精密装置，以特定方法来切割迎面而来的空气。设计机翼的用意，就是要用来 “划”过空气分子，让这些空气分子顺着上下两路分离开来，同时避免在水平方向产生太大阻力。水平方向的阻力会减缓机翼的速度（也就是先前提过四种基本作用 力中的阻力），当然了没，这个力量愈小愈好。 机翼的升力

图4－7显示机翼在10度攻角状态下如何将风切割开来。

图 4-7 流过机翼上下方的气流。 机翼的升力由这两道气流作用产生。

气流撞击机翼的前缘后，迫使部分空气往机翼上方流动，其他的部分则顺着曲线朝机翼下方流动。这两股分别朝机翼上下两侧分离运动的气流，就是升力的来源。我们先看气流如何撞击机翼底面，因而产生部分总升力的过程。 撞击升力与压力升力

当汽车正在行驶的时候，将你的手伸出到车外（如图4－8所示），

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图 4-8 撞击升力。气流吹袭手掌后，会转往手掌下方流动，因而产生 一股相反且对等的力量作用于你的手掌上。手掌受到空气分子撞击， 就会产生高压。

不妨现在将你的手掌想象为机翼。牛顿先生告诉我们，每股作用力都会带来方向于力道正好相反且对等的反作用力。沿着机翼向下流动的气流，将产生一股让 机翼向上（相反方向）运动的力。这股力量，是由数以亿万计的微小空气分子撞击机翼底面所产生的撞击能量。同时，机翼底部的高压也是源于这样的分子撞击。因 此，机翼会向上移动，就像被什么人从底下给抬起来一样。

这种升力就是一般所称的“舱门（barn door）升力”，也称为撞击（impact）升力。它在机翼所获得的总升力中只占了一小部分，这表示飞机不是单单借着舱门升力就能飞行。

更微妙、力量更大的升力，就是来自机翼上方的那股曲线气流。 用机翼来弯曲风的路径

在“航空动力学”看来，机翼是让风朝下改变路径、或以流线来行进的一种精密装置。然而，改变风吹过机翼的路径，又是怎么获得升力的呢？让我们一起把答案找出来。

图4－9是机翼的剖面示意图。

图 4-9 小角度攻角状态下，气流从机翼上、下方流过的情形。 攻角小， 流过机翼上方的气流路径比较弯，机翼下方的气流路径比较平直。

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