這個翼面負荷計算機能做什麼
翼面負荷(Wing Loading)是飛機設計中最具代表性的數值之一,它告訴你每一平方英尺的機翼需要承擔多少重量。本計算機只需兩項簡單輸入——飛機重量(磅)與機翼面積(平方英尺)——便能算出以「每平方英尺磅數(lb/ft²)」為單位的翼面負荷。它還會從這兩項輸入推導出兩個相關數值:估算失速速度與升力係數,讓你獲得的不只是一個數字,而是一份快速的性能概覽。此處採用美制單位(磅與平方英尺),這是美國通用航空界常見的慣用單位。
計算公式
核心計算其實就是一個簡單的除法:
- 翼面負荷 = 飛機重量 ÷ 機翼面積
有了這個結果後,工具會以(翼面負荷 × 1.2)的平方根估算出與失速相關的速度,再以(2 × 重量)÷(1.225 × 機翼面積 × 速度²)算出升力係數,其中 1.225 kg/m³ 為標準海平面空氣密度。這些衍生數值是用於比較的簡化指標,並非經認證的飛行數據。
使用方法
- 輸入飛機的總重量(磅)——依你想做的比較選用毛重或滿載重量。
- 輸入機翼面積(平方英尺)——即機翼的投影平面面積。
- 立即讀取翼面負荷,以及衍生的失速速度與升力係數。
實際範例
假設一架輕型飛機重 1,500 磅,機翼面積為 150 平方英尺。
- 翼面負荷 = 1,500 ÷ 150 = 10 lb/ft²
- 失速速度估算 = √(10 × 1.2) = √12 ≈ 3.46
- 升力係數 = (2 × 1,500) ÷ (1.225 × 150 × 3.46²) ≈ 1.36
10 lb/ft² 的翼面負荷是溫馴教練機的典型數值;滑翔機通常遠低於此,而噴射機則高出許多。
常見問題
翼面負荷為什麼重要?翼面負荷越低,通常代表失速特性越溫和、起降距離越短,且低速操控性更佳;翼面負荷越高,則在亂流中飛行更平穩,巡航速度也更快。
典型的翼面負荷數值是多少?滑翔機約為 5–8 lb/ft²,輕型單引擎飛機約 10–20 lb/ft²,而客機則遠超過 100 lb/ft²。
該用空重還是毛重?若要估算最不利情況下的性能,請使用毛重(滿載重量);只有在比較結構設計基準時,才使用空重。