飛機發動機，裝在機翼上面會怎樣？

飛機之所以能飛起來是因為升力，而產生的升力機制很復雜，不同條件下升力的成因有不同。康達效應雖然不是飛機升力的主流和主力，但不少飛機應用后能增加升力，那么，這是怎么做到的呢？

康達效應

康達效應又叫附壁作用或者柯恩達效應。它講的是流體（水流或氣流）有離開本來的流動方向，隨著凸出的物體表面流動的傾向。

如上面的動圖中，水流本來垂直往下走，但因為有一個帶有曲面的物體靠近后，水流被改變了方向。

康達效應不少人在生活中肯定遇到過，只是有的人沒有意識到而已。最常見的例子就是用湯勺來改變水流，如下圖：

圖中的例子很多人無意間會遇到，把勺子靠近水流后，水流改變了流動方向，被勺子吸引了過來。

上面的實驗中，如果加大水流，就會看到勺子往右靠近。水流越大，靠近的越多。

勺子往右靠近的程度跟水流大小成正比。

上面圖中演示的現象就是康達效應，可能說附壁作用更能讓人理解一些。一些飛機通過康達效應增加升力，這是怎么做到的呢？

其實不難理解。在上面的動態演示中，勺子把水流的方向改變了，而我們知道，一個物體的運動方向發生改變，得需要一個力，垂直的水流改變了運動方向，這個力顯然是勺子給它的。根據牛頓第三定律，勺子對流體施加一個偏轉的力，那么流體也必定會施與物體一個反向偏轉的力。

如此，如果將發動機安裝在機翼上方，發動機的高速氣流的運動方向發生偏轉，順著機翼的曲面吹出，根據康達效應，這會給機翼帶來一定的升力。正如下圖中的乒乓球一樣：

圖中乒乓球，用一根管子向乒乓球的右側吹氣，結果，乒乓球偏轉了氣體，氣體反過來也給乒乓球一個力，使其向右運動。

上面的乒乓球的例子，如果把乒乓球想象成機翼，管子吹出的氣體想象成是發動機的吹氣，那么乒乓球的向右運動可以想象成機翼向上運動，也就是產生了升力。

現在的問題是，乒乓球這個曲面，為什么能偏轉氣流？具體原因如下圖：

左面的圓代表乒乓球，右邊帶箭頭的白線代表初始氣流。氣球和乒乓球之間的斑點代表大氣分子。

顯然，在用管子對乒乓球的右側吹氣時，氣流按理應該是筆直的方向，這沒有錯，但是，由于高速氣流會有一個吸附作用，它會吸引并帶走乒乓球和高速氣流之間的氣體，從而在那個位置產生一個低壓區。

高速氣流帶走氣體示意圖。

低壓區的形成，必然會反過來影響氣流的運動方向。

結果就是，流體（氣流或者水流）如上圖這種運動軌跡。這就是康達效應。

康達效應的發現者為亨利·康達（1886年6月7日- 1972年11月25日），他是一位羅馬尼亞發明家，空氣動力學的開拓者和建設者。

應用的飛機

借助康達效應增加升力的飛機有美國波音的YC-14、前蘇聯的安-72等等。

安東諾夫安-72是一款由前蘇聯安托諾夫設計局設計生產短距離起降的運輸機，北約代號為“礦工”。

安-72，1977年12月22日首飛，長28.1米，翼展31.9米，高度8.7米。

安-72的發動機氣流從機翼上方通過，圖中可以看到，機翼上方有一條黑色的帶狀，那是被高溫氣流沖刷的痕跡，發動機這種安置位置對機翼的材料要求很高。

安-72利用康達效應，也就是附壁作用，讓飛機產生了額外的升力，這可以改善飛機的短距離起降能力，它的起飛滑跑距離是620米，著陸滑跑距離為420米。安-72飛機的設計初衷是要在毫無準備的地面上使用，比如沙地、草地等等。

除了安-72，美國波音的YC-14也利用了康達效應來增加升力。

圖片頂部為YC-14發動機的安裝位置，與之對比的是YC-15。在YC-14中，如果沒有機翼的存在，從發動機沖出的氣流將會直線向后運動，但機翼的存在，改變了氣流的運動方向，機翼給氣流一個力，反之，氣流也給了氣流一個吸力，這就增加了飛機的升力。

圖為YC-14，發動機安裝在機翼上方，帶來的另一個好處是發動機位置較高，可以在一定程度上減少發動機對地面異物的吸入。

圖為YC-14，發動機運轉時，產生強大的抽吸作用，在潮濕的天氣里，這種現象才容易見到。

上世紀70 年代，美國空軍認為C-130運輸機在速度、航程和載重上有不少局限，于是希望研制另一種運輸機來取代，兩家公司參與了競爭，分別是波音和麥道。波音推出了YC-14，而麥道推出了YC-15。YC-14的試飛是成功的，只是由于其他原因，YC-14被取消了。

YC-14利用的康達效應，在飛機設計上也叫外吹襟翼增升技術。外吹，既可以往機翼上表面吹，也可以往機翼下表面吹。就像YC-15那樣：

YC-15的機翼后端向下彎折，改變了發動機氣流運動方向最終讓氣流斜向下運動，帶來與YC-14相似的效果。機翼迫使氣流往下走，那么反過來，氣流給了機翼一個向上的升力。

圖中所示叫做襟翼，它是可動的，可以做向下偏轉和收回的動作。

后來的C-17環球霸王III，采用了YC-15這種外吹襟翼增升技術，起飛時，c17的襟翼向下彎折，發動機噴出高速氣流打在襟翼上，氣流改變了方向，向下走，這無疑會增加c-17的短距離起飛能力，它可以從1064米的短跑道上起飛。還可以從未經改善的跑道上起降。

襟翼的作用除了在起飛時增加飛機的升力外，在飛機滑行降落時，如果襟翼向下彎折，還能起到很好的阻力作用，這會降低飛機的滑跑距離。

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