Công cụ Tính Hệ số Lực nâng

Nhập phép tính

Lực nâng, L (N)

Mật độ không khí, ρ (kg/m³)

Vận tốc, v (m/s)

Diện tích cánh, A (m²)

Kết quả

Hệ số lực nâng

0,2041

C_L (dimensionless)

Áp suất động (½ρv²)	1.531,25 Pa

Hệ số lực nâng là gì?

Hệ số lực nâng (C_L) là một đại lượng không thứ nguyên cho biết một chiếc cánh, biên dạng cánh (airfoil) hay vật thể tạo lực nâng hoạt động hiệu quả đến đâu trong một dòng chảy nhất định. Nó gói gọn những ảnh hưởng phức tạp của hình dạng, góc tấn và điều kiện dòng chảy vào một con số duy nhất, giúp kỹ sư so sánh các thiết kế mà không bị chi phối bởi kích thước hay tốc độ. Công cụ này mang tính phổ quát — sử dụng hệ đơn vị SI và áp dụng được cho mọi loại máy bay, drone hay cánh ngầm (hydrofoil).

Bốn đại lượng quyết định hệ số nâng: lực nâng L, mật độ không khí ρ, vận tốc dòng khí v và diện tích cánh A.

Giải thích công thức

Hệ số lực nâng được định nghĩa như sau:

$$C_L = \frac{2L}{\rho \cdot v^2 \cdot A}$$

trong đó L là lực nâng tính bằng newton (N), ρ (rho) là mật độ chất lưu tính bằng kg/m³ (không khí ở mực nước biển ≈ 1,225), v là vận tốc dòng tự do tính bằng m/s, và A là diện tích tham chiếu (diện tích hình chiếu bằng của cánh) tính bằng m². Mẫu số \(\rho \cdot v^2 \cdot A\) bằng hai lần áp suất động (\(q = \tfrac{1}{2}\rho v^2\)) nhân với diện tích, nên \(C_L = L / (q \cdot A)\).

CL bằng 2L chia cho tích của mật độ không khí, bình phương vận tốc và diện tích cánh.

Cách sử dụng công cụ

Hãy nhập lực nâng mà cánh của bạn cần tạo ra (thường bằng trọng lượng khi bay bằng), mật độ không khí ở độ cao bạn đang xét, tốc độ bay và diện tích cánh. Công cụ sẽ trả về hệ số lực nâng cùng áp suất động của dòng chảy.

Ví dụ minh họa

Với \(L = 5000\ \text{N}\), \(\rho = 1{,}225\ \text{kg/m}^3\), \(v = 50\ \text{m/s}\), \(A = 16\ \text{m}^2\): áp suất động $$q = 0{,}5 \times 1{,}225 \times 50^2 = 1531{,}25\ \text{Pa}.$$ Mẫu số $$1{,}225 \times 2500 \times 16 = 49000.$$ $$C_L = \frac{2 \times 5000}{49000} \approx 0{,}2041.$$

Câu hỏi thường gặp

Hệ số lực nâng thông thường là bao nhiêu? Hầu hết máy bay bay hành trình với C_L khoảng 0,2–0,5, trong khi giá trị gần cực đại (ngay trước khi thất tốc) thường đạt 1,2–1,6 đối với cánh thường, và cao hơn nữa khi dùng cánh tà (flaps).

C_L có thể vượt quá 1 không? Có. Các thiết bị tăng lực nâng và góc tấn lớn có thể đẩy C_L lên trên 2 trước khi cánh thất tốc.

Nên dùng diện tích nào? Hãy dùng nhất quán cùng một diện tích tham chiếu — thường là diện tích hình chiếu bằng của cánh đối với máy bay.