对于题目,首先回答后一个问题:不矛盾。
因为,如果矛盾的话,要么飞机不能倒着飞,要么流体力学错了。
重点回答前一个“为什么”。
先来看飞机为什么能够正着飞,简而言之:机翼上下表面压力差。
上图是平行于机翼的流场矢量图,下图是压力系数pressure coefficient,这个系数是当地静压和远场动压之比。
因为纵轴是倒过来的,显而易见上表面的压强比下表面压强小,于是压力差形成的合力把飞行器托了起来。
这是来流与机翼平行的情况,此时升力系数约为0.5。
而当攻角为-10度时,升力系数lift coefficient是个负数,也就是按上述原理产生的合力是向下的。
那么,飞机只要倒过来以+10度飞行就可以产生正升力了。
图中标有L的箭头实际表示的是向上的力,因为升力系数是负数。当然这并未涵盖全部情况,比如飞机装有矢量喷管,依靠调整喷管方向产生推力也有可能。
多位朋友提到对称翼型的问题。我只是用NACA4412这种比较传统的翼型作个例子,那么对称翼型就是只和攻角有关、跟飞机的正反无关,只要有速度有攻角就能产生升力。
翼型种类繁多、数量庞大,当然不可能一一提到。这里分享个网站Airfoil Tools,内有翼型数据库,也支持自己设计机翼,有兴趣的朋友可以尝试一下。
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