完全圖解飛機機翼升力原理，所有的專業概念，看這篇就夠了
全文原創，本號版權所有，侵權必究
前言：本文采用虛擬風洞對NASA真實翼型機翼進行吹風演示，直觀明瞭，完全圖解機翼升力產生原理，乾貨滿滿，敬請讀者收藏轉發
說明：本號專注於專業概念的科普論述，互聯網沒有新鮮事，但我們專業靠譜的知識，歡迎關注。
平常說到飛機機翼如何產生升力的時候，我們往往會用高中物理所學的知識來進行解答：因為機翼上表面相比下表面弧度大，距離長，從而氣流經過同時經過上表面和下表面的時候，下表面的速度勢必要比上表面慢一點，而根據伯努力定律，速度越快，壓強就低，因此，上下機翼表面就會形成一個壓差，給機翼提供了向上的升力。
那麼，這話對不對呢？
從基本原理上來說，這話是沒錯的，但是放到實際問題中一看，這句話就存在很多疑點了，比如說：
機翼真的是上表面弧度大嗎？
在機翼翼型研究方面，美國國家航空宇航局NASA（曾經叫NACA）乃是世界頂級，無人能出其有，而NACA0012就是一款NASA出品的對稱翼型，對稱翼型是什麼概念呢？意思就是這種翼型上下表面是對稱的，那上下表面的距離不就一樣了？升力還怎麼產生？
氣流分離
相信氣流分離的概念讀者或多或少都有所耳聞，氣流吹過機翼的時候，可不是一直貼著翼型表面在流動的，在某個位置，氣流將脫離機翼表面，這就稱為氣流分離，那麼既然氣流都分離了，實際壓力情況還怎麼用高中物理的概念解釋？
下文將基於NACA0012翼型機翼針對這兩個概念作出全面的圖解分析。
迎角的概念
英文名：Angle of Attack,有些地方翻譯為攻角，兩種稱呼都得到了學界的普遍認可。所謂迎角，通俗地說，就是機翼翼型迎風角度，從幾何概念來說就是氣流吹過來的方向和翼型絃線之間的夾角。正因為迎角的存在，即便是對稱翼型，仍然可以做到讓機翼上下表面氣流流動產生距離差從而產生升力差。
弱氣流分離現象
速度雲圖，深色表示速度較高，淺色表示速度較低
在對迎角的概念有個清晰的認識之後，我們就可以對氣流分離現象進行說明了。
前文我們已經提到過，氣流並不會按照飛機工程師設想的貼著機翼表面流動，在某一個角度，它會脫離機翼表面，這就稱為氣流分離。氣流分離並不是一層不變的，根據氣流速度、迎角大小、翼型表面的粗糙程度、翼型的幾何特點，氣流分離點都是不一樣的。
如果某一次氣流分離現象中，氣流分離點的位置離機翼後緣比較近，那麼我們就將這種現象稱為弱氣流分離。
漩渦雲圖
速度矢量圖，箭頭方向代表速度方向
強氣流分離現象
速度雲圖，深色表示速度較高，淺色表示速度較低請點擊此處輸入圖片描述
相應的，如果某一次氣流分離現象中，氣流分離點的位置離機翼的前緣比較近了，那麼我們就將這種現象稱為強氣流分離。
我們經常說的機翼失速，就是一種特殊的強氣流分離現象，在迎角過大的情況下，機翼上表面氣流會迅速分離，導致機翼突然無法產生升力，對於固定翼飛機而言，大面積的機翼失速將會是一種相當危險的情況。
漩渦雲圖
速度矢量圖，箭頭代表速度方向
流動紊亂示意圖
震盪翼型的流場情況
翼型反覆震盪最後速度雲圖，顏色越深處，速度越大
飛機在飛行中，機翼迎角一般不會隨意變化，但是直升機則不同，直升機由於旋翼在旋轉，加上週期變距和揮舞作用，其槳葉的迎角實在不斷變化的，事實上，這是一種翼型迎角週期變化的情況，在學界，研究者一般稱之為翼型震盪，下文我們就按時間順序圖解一下震盪翼型的流場情況，從圖中我們可以觀察到起動渦、前緣渦、動態失速渦的形成和運動。
閱讀更多 旋翼飛行器 的文章
