飞机的升力和阻力受哪些因素影响（决定飞机性能的两大关键因素）

推重比和翼载是影响飞机飞行性能的两个最重要参数，优化这两个参数是初始设计布局完成后需要进行的主要分析和设计工作。但是在初始设计布局之前，需要进行可靠的翼载和推重比估算，否则优化后的飞机可能与初始布局的飞机相差太远，导致设计师们需对其重新设计，浪费大量的人力、资源和时间。

图1 在评估军用飞机的性能时，推重比和翼载是两个重要的参数指标。

推重比的计算方法

推重比直接影响飞机的性能。飞机的推重比越高，加速就越快，爬升就越迅速，可达到的最大高度也越高，转弯角速度也越大。另一方面，飞机的发动机越大，执行全部任务中的油耗也越多，从而使完成设计任务的飞机的起飞重量增加。推重比不是一个常数，在飞行过程中随着燃油消耗，飞机重量不断减小。其次，发动机的推力也随高度和速度变化。

图2 无外挂飞机起飞推重比统计值

设计师们提到飞机的推重比时，通常是指在海平面静止状态（零速度）和标准掉漆条件下，而且是设计起飞重量和最大油门状态下的推重比。确定推重比的过程中，应当注意避免混淆起飞推重比和其他条件下的推重比。如果需要的推重比是在其他条件下得到的，就不能将它折算到起飞条件下，以便于选择发动机的数量和大小。例如，在设计过程中得到了巡航状态的推重比（T/W）巡航，就可以用下面的公式进行折算：

飞机在巡航时，处于水平匀速飞行状态。这个时候飞机的重量等于作用在飞机上的升力，而推力等于阻力，所以推重比等于升阻比L/D的倒数，其计算公式如下：

飞机在爬上状态时，采用的推重比计算公式是：

一般情况下，军用飞机的战技术要求中会给出飞机的起飞滑跑距离值，因此可以根据下面的公式，以起飞滑跑距离来确定推重比。

推重比也可以根据最大平飞速度来确定。如果能够得到最大平飞速度和翼载，就能计算出所需要的推重比。相反，如果已知推重比，就能求出所需要的翼载。

在选取飞机的推重比后，可以根据其不同性质要求求出几个推重比，飞机的推重比取其中的最大值。

翼载的计算方法

翼载是飞机重量除以飞机的参考机翼面积。它会影响飞机的失速速度、爬升率、起飞着陆距离、盘旋距离以及决定设计升力系数，此外还通过对浸湿面积和翼展的影响而改变主力。它对确定飞机的起飞总重量有很大影响。如果翼载减小，机翼就会变大，引起附加的主力和空机重量，导致为完成任务而增加起飞总量。计算翼载的方法主要有以下几个：

无外挂飞机起飞翼载统计值

首先是根据失速速度来计算翼载。飞机失速是影响飞机安全的主要因素，失速速度直接由翼载和最大升力系数来确定。在计算过程中，可利用失速速度与翼载的关系，来计算满足失速性能的翼载。其计算公式为：

计算翼载的第二个方法是通过起飞距离来确定。起飞滑跑距离是指机轮离地前经过的实际距离，正常起飞的离地速度是失速速度的1.1倍。下面两个公式给出了给定起飞距离时所允许的最大翼载。

第三，根据机动过载确定翼载。飞机的机动性主要反映在一定高度和速度下的过载系数，机动性的好坏依赖于飞机的最大升阻比与发动机推力。一般情况下，战斗机将8或9个g设计为最大使用过载，但是此过载必须对应某个特定的格斗重量。下面公式给出了给定过载系数时所允许的最大翼载。

第四种方法是根据升限确定翼载，其计算公式如下：

第五种方法是根据航程来计算翼载。在给定条件下，可以计算出螺旋桨飞机和喷气式飞机最大航程时的翼载。

螺旋桨飞机的翼载计算公式：

喷气式飞机的翼载计算公式：

第六种方法是根据航时来确定翼载。其中，螺旋桨飞机航时最大时的翼载可以用下列公式进行计算：

喷气式飞机航时最大时的翼载，可以用下列公式进行计算：

在选择机翼翼载时，应根据飞机的不同性能要求计算出翼载，并取其中的最小值。