无人机的空气动力学基础（第四节）

       一、机翼翼载

       从上 一节的升力系数可以看出，重量与机翼面积之比（翼载）非常重要。翼载经常写成W/S,单位是千克/平方米。忽略燃油消耗造成的微小影响，在飞行过程中，飞行器的重量是一个常数。在给定的配平状态（迎角）下的速度完全取决于翼载。这个关系可以通过整理升力公式得到在水平飞行中，L=Wg，公式两边 同时除以S，即：

Wg/S=L/S=1/2ρv²CL

       对于滑翔机和下滑中的飞机来说，升力和重力并不完全相等，L=Wgcosα，但是在一般的 小于10°的俯冲角或爬升角情况下，两者相差不多。增加重量要求增加速度，这回耗费更多的功率来保持飞行（在滑翔机中需要更强的上升气流保持滑翔飞行）。

       二、升力的来源

       在机翼上， 压力最高的点也就是所谓的驻点，在驻点处是空气与前缘相遇的地方。空气相对于机翼的速度减小到零，由伯努利定理知道这是压力最大的点。上翼面和下翼面的空气必须从这个点由静止加速离开。在一个迎角为零、完全对称的机翼上，从驻点开始，流经上下表面的气流速度是相同的，所有上下表面的压力变化也是完全相同的。这和在在狭长截面的文氏管中的流动是相似的，在流速达到最大的点，其压力达到最低。在这个最低压力点之后，两个表面的流速同时降低。空气最终必定要回到主来流当中，压力也恢复正常。由于上下表面的速度和压力特性是相同的，所以这种状态的机翼不会产生升力。

       如果对称机翼 相对来流旋转了一个迎角，驻点就会稍稍向前缘的下表面移动，并且流经上下表面的空气流动情况也发生了改变，流经上表面的空气被迫多走了一段距离，在上下表面，空气任然有一个从驻点加速离开的过程，但是下表面的最高速度要小于上表面的最高速度。因此，机翼下表面的压力就比上表面的压力大，升力由此产生。所以，只要是旋转一个正的迎角，对称翼型完全能够产生升力。