从纸飞机到高超声速，飞机“翅膀”如何“进化”？

机翼的奥秘：升力与阻力的平衡

科技探索者的旅程

为揭开科技工作的神秘面纱，“科普中国”前沿科技项目推出了“我和我的研究”系列文章，邀请科学家亲自执笔，分享科研历程，带领读者走进科学世界。本文将带您深入了解机翼的科学原理与设计奥秘。

机翼的重要性

在人类探索天空的征途中，机翼作为飞机的重要组成部分，起着至关重要的作用。它不仅是飞机产生升力的核心部件，也是影响飞机外形的最直接因素。了解机翼的工作原理，有助于我们更好地认识飞机的飞行机制。

升力与阻力的平衡

升力的产生

机翼的奥秘在于它如何帮助飞机克服重力，翱翔于蓝天之上。在飞行力学中，机翼通过产生升力来支持飞机的重量。升力的产生源于机翼上下表面空气流速的差异。当飞机前进时，机翼上方的空气流速较快，形成低压区；而机翼下方的空气流速较慢，形成高压区。这种压力差是机翼产生升力的关键所在。

阻力的挑战

然而，升力并非机翼的唯一功能。在追求升力的同时，机翼还必须应对阻力的挑战。阻力是飞机飞行时遇到的阻碍力，会消耗飞机的动力，降低飞行效率。因此，在机翼的设计中，如何在升力与阻力之间找到平衡点，成为科研人员关注的焦点。

机翼形状对飞行性能的影响

展弦比的作用

机翼的形状对飞机的飞行性能有着至关重要的影响。从简单的纸飞机例子中，我们可以看到不同形状的机翼直接影响了飞行特性。飞机设计中，决定机翼外形的最重要参数是展弦比，即机翼垂直于飞行方向的展长和沿飞行方向弦长的比值。这个比值决定了机翼的形状和性能。

实例分析

以歼-35A战机为例，其在2024年珠海航展上的飞行表演展示了先进的机翼设计。通过优化展弦比，歼-35A不仅提高了升力，还有效降低了阻力，从而提升了整体飞行性能。

通过以上介绍，我们可以更深入地理解机翼在飞机飞行中的重要作用及其背后的科学原理。希望这篇文章能够激发读者对航空科技的兴趣，进一步探索更多未知领域。