飞机为什么能飞起来？升力的真正来源，以及"等时间假说"错在哪里

几百吨重的飞机能在天上飞，看起来像是违背常识。很多人在学校听过一个解释："机翼上表面弯、下表面平，空气走上面的路更长，所以要走得更快，压力就小了。"这个说法流传很广，但其实并不正确。下面说说飞机到底是怎么飞起来的。 四个力 飞行中的飞机受到四个力：重力向下，升力向上，发动机的推力向前，空气阻力向后。要起飞，升力必须大于重力；要加速，推力必须大于阻力。升力主要来自机翼。 "等时间假说"错在哪里 那个流行的说法假设：上表面和下表面的空气必须在同一时间到达机翼后缘。可是空气并没有这样的"约定"。风洞实验显示，流过上表面的空气其实比这个假说预测的还要快得多，早早就到达了后缘，并不会和下面的空气"会合"。而且，很多飞机的机翼上下几乎对称，特技飞机甚至能倒着飞，这也说明形状差异并不是升力的唯一原因。 升力的真正来源 机翼的作用是让流过它的空气改变方向。机翼以一个小角度（迎角）迎着气流，并且有特殊的剖面形状，使得流过机翼的空气整体被向下偏转。 从牛顿第三定律来看：机翼把大量空气向下推，空气就给机翼一个向上的反作用力。 从压力的角度看：气流被弯曲时，机翼上表面的压力降低，下表面的压力略有升高，上下压力差把机翼往上托。上表面的气流确实更快，这和伯努利原理一致，只是原因并不是"路更长"。 这两种描述是同一件事的两个侧面，并不矛盾。 升力和什么有关 速度：升力大约与速度的平方成正比。速度加倍，升力约变为四倍，所以飞机起飞前要在跑道上加速。 迎角：迎角越大，升力越大，但只到一定程度。 空气密度：高原和炎热天气里空气稀薄，飞机需要更长的跑道起飞。 机翼面积：起降时放下的襟翼会增大机翼的面积和弯度，让飞机在低速时也有足够升力。 失速 如果迎角太大，气流就无法再贴着机翼上表面流动，会突然分离，升力急剧下降，这叫失速。失速和发动机停车无关，而是与迎角有关。飞行员训练的重要内容之一，就是识别并改出失速。 自己动手感受 站在开到最大档的电风扇前，把手掌平伸在风中，稍微抬起手掌前缘，你会感到手被向上托起；角度太大时，阻力增大，托力反而变得不稳定。这就是迎角和升力最直观的体验。