好吧，下面是这样的。我要让你驾驶一架能够达到120节（比下面高速公路上大多数汽车快两倍）的飞机，而我只有一个请求：我希望你尽可能慢地飞行。听起来合理，对吧？其实不然。这就像要求印第安纳波利斯500英里大奖赛的赛车手不把车开到一档以外。然而，慢速飞行确实有一个很好的原因。
慢速飞行的练习是你为航空界最大事件——着陆——做准备的试验场。毕竟，你不想以巡航速度着陆，因为飞机并不是为了在高速度下在地面机动而设计的。你不想把轮胎烧坏在轮毂上，对吧？（只是开玩笑，但也不远了。）一般来说，你在触地时速度越慢，就越容易在跑道上控制飞机。
此外，飞机也不能飞得太慢，否则它们会停止飞行并开始下落（这被称为失速，但与发动机停止无关，你稍后会学到）。这就是为什么我希望你对在较慢速度下操作感到舒适，这样你就能知道危险在哪里。而且，正如你最终会发现的，有时有必要跟随较慢的飞机。你需要知道如何调整你的空速，以防止撞上它们的尾部。这些只是我们练习慢速飞行的一些原因。这是一个重要的机动动作。让我们通过讨论飞机机翼如何产生升力来开始。
机翼及其部件
许多年前在地面学校，我的教练问我关于"翼"这个词的起源和定义。我回答说："女士，我认为它的意思是'鸟的翅膀'。"她嘟囔着说为什么许多动物在出生时会吃掉自己的幼崽，然后去字典查定义。翼被定义为"用于飞行的可移动、成对的附属物。"她看着我说："嗯，这对你来说听起来像什么？"我说："嗯，女士，这对我来说听起来像鸟的翅膀。"我们同意各自保留意见，即使我是对的。
机翼有几个不同的部分：上部弯面、下部弯面、前缘、后缘和弦线（图4-1）。
 图4-1 机翼的五个组成部分。 |
注意，上部弯面（意思是弯曲的）似乎比下部弯面有更大的曲率。这不是偶然的。事实上，这很重要，我们稍后会详细讨论。
也许唯一一个定义不是直观明显的术语是弦线。弦线是一条连接机翼前缘和后缘的假想线。相信我，在机翼内部没有看起来像这样的线。它只是假想的，就像第1课中显示四个力的箭头一样。当鞋店售货员指着你的脚说："你的脚趾在这里"时，你想要回答说："谢谢，我一直在找这个。"实际上，他或她是在指出某个视觉上不明显的东西的位置。弦线也做了类似的事情。鉴于机翼的弯曲表面，很难判断机翼指向哪个方向。由于工程师不喜欢不确定性，他们同意弦线将代表机翼的一般形状。
机翼的工作原理
要理解升力，你必须想象机翼如何攻击空气。航空工程师谈论机翼以特定角度接触或攻击空气。这发生的程度与斗牛犬攻击邮递员的方式很相似——嘴先上。机翼的哪部分在攻击？是前缘吗？是后缘吗？还是机翼的底部？这就是弦线定义变得有用的地方。
由于机翼有各种大小和形状（就像飞行员一样），有时很难确定风到底以什么方式和位置击中机翼。幸运的是，弦线作为机翼形状的一般参考。如果我说风以18度角吹到机翼上，我的意思是风和弦线之间的角度是18度（图4-2）。
 图4-2 攻角。 攻角是弦线和相对风之间的角度 （这是吹在机翼上的风）。 |
这种区分，虽然看起来微不足道，但对工程师来说就像缝合紧密的裤缝对斗牛士一样重要。
相对风
在揭示升力的秘密之前，还有一个定义需要被理解。那个术语叫做相对风（这不是对一个不吸气就讲长故事的叔叔的引用）。
飞机的运动在机翼上产生风。这种风被称为相对风，因为它相对于（或源于）运动。例如，在图4-3中，无论慢跑者往哪个方向跑，他都会感觉到脸上有相对于（相反且相等）他运动的风。
 图4-3 相对风。 相对风是物体运动产生的风。 尽管实际的风从后面吹来，慢跑者 感觉到脸上有风，这是他跑步运动的结果。 相对风相对于物体的运动是相对的（相反且相等）。 |
相对风是运动产生的风，与飞机的运动相等且相反。为了说明这一点，把手伸出移动汽车的窗户（请将所有其他身体部位保持在车内）。你会感觉到风向与汽车运动相反的方向吹。在高速公路上倒车，你会感觉到风从正后方吹来，并听到很多喇叭声（你也会吸引警察）。
让飞机向前移动，如图4-4中的飞机A所示，风会吹在机头。
 图4-4 所有插图都显示相对风 与飞机的运动相反且相等。 |
当飞机爬升或下降（即在我们第2课讨论的假想山坡上上下移动）时，相对风仍然吹在机头（飞机B和C）。但如果飞机直直下降，没有俯仰变化，相对风会吹在腹部（飞机D）。对飞机D来说，尽管姿态水平，风却吹在腹部。至于乘客，他们可能在前排座位下面的胎儿位置，发送不需要无线电的灵性传输。不要吓唬你的乘客。这不好，他们也不喜欢。
以下这一点非常重要，我希望你把一根手指放进耳朵里。去吧，在进一步阅读之前做这件事！我希望你这样做是因为我不希望这些信息从一只耳朵进，另一只耳朵出。需要记住的重要原则是，相对风独立于飞机机头指向的方向。相对风与飞机的速度方向相反且相等。让我们看看机翼如何实际攻击风来产生升力。
攻击空气
对一些人来说，狩猎是一项运动。这也是一项运动，其中你的对手不知道它是一个参与者。攻击动物意味着猎人必须将武器精确地指向猎物。猎人通过枪瞄准器看子弹的路径。飞机与枪（和汽车）不同，它的垂直爬升路径与它的坡度（它指向上方的方向）不同。
记得跑道尽头的那座750英尺高的塔吗？起飞时，如果你将飞机指向略高于那个障碍物顶部的方向（像步枪瞄准器一样），你不太可能清除它。事实上，唯一被清除的是区域——当消防员试图从塔的侧面说服你下来时。记住，推力有限的飞机有较平缓的爬升路径——不像某些战斗机。
这里需要理解的最重要原则是（把手指放回耳朵里），机头（因此机翼）可以指向与实际爬升路径不同的坡度。机翼倾斜程度与其爬升路径之间存在一个角度（你很快就会看到为什么）。记住相对风总是与飞行路径相等且相反，更准确地说是弦线与相对风之间存在一个角度。这个角度被称为攻角（图4-5）。
 图4-5 攻角。 |
图4-6显示了飞机A的机翼（弦线）与相对风形成5度角。
 图4-6 攻角。升力如何产生。 |
更常见的说法是，机翼的攻角是5度。飞机B、C和D分别显示了10度、30度和45度的增加攻角。机翼与相对风之间的差异越大，攻角就越大。而且，正如你即将看到的，机翼的升力直接与它的攻角相关。
升力如何产生
机翼是终极的空气切片器。就像任何武士刀或空手道劈砍一样强大，它是一种精密设备，以特定方式切片空气。机翼专门建造来犁过空气分子，将它们分开到上方或下方，同时在水平方向上提供很小的阻力。任何水平阻力都会使机翼减速。这种水平阻力被称为阻力，绝对是越少越好。
图4-7显示了当机翼处于10度攻角时，翼型（机翼的花哨名称）如何分离风。
 图4-7 机翼上下气流。 翼型的升力由流过机翼上方和下方的空气产生 |
气流撞击机翼前缘，迫使一些空气流过（和一些流过）翼型。流过机翼上方和下方的气流都对产生的总升力负责。让我们首先检查撞击机翼底部的气流如何产生部分总升力。
冲击升力 vs. 压力升力
把手伸出移动汽车的窗户做两件事：它展示了相对平坦的表面如何产生升力，也表示左转。图4-8显示了当风撞击你的手时，风如何被向下偏转。
 图4-8 冲击升力。 撞击手的气流被向下偏转。这给手 施加了相等相反的向上力。 高压由撞击空气分子 在手底部产生。 |
根据知道这种事情的艾萨克·牛顿爵士的说法，每一个作用都有一个相等且相反的反作用。被翼型向下偏转的风创造了机翼的向上（相反）运动。这种向上运动是由数十亿微小空气分子撞击机翼底部的冲击能量引起的。此外，机翼底部表面的高压是由这种分子冲击产生的。机翼向上移动，就像从下方被推一样。
这种类型的升力被称为谷仓门升力或冲击升力。它通常只贡献机翼产生的总升力的一小部分，这意味着男人和女人不能仅靠谷仓门升力飞行。如果我们可以，那意味着怪人会报告飞行的谷仓门而不是UFO。
更微妙和强大的升力形式来自机翼顶部弯曲的气流。
用机翼弯曲风
日本人发明了纸张折叠艺术，称之为折纸。然后他们尝试了人形折叠，称之为柔道。然而，这种艺术直到航空公司采用这种做法才完善，这被称为"经济舱飞行"。
航空公司（实际上所有飞机）也弯曲别的东西——它们用机翼来弯曲风。风弯曲听起来不够复杂，无法解释飞机为何飞行，所以它被赋予了一个花哨的希腊标题。我们称风弯曲为空气动力学。简单地说，机翼是一种精密设备，用于向下弯曲或使风弯曲。
但弯曲机翼上的风如何产生升力？让我们找出答案。图4-9显示了翼型的横截面。
 图4-9 小攻角时机翼上下气流。 在小攻角时，机翼上方的空气 被弯曲，而机翼下方的空气相对笔直。 |
仔细检查它的形状。在小攻角时，流过机翼上方的空气被精确地弯曲或曲线化，因为它跟随上部弯面。机翼底部的相对笔直表面使下方的空气保持相对不弯曲。弯曲或曲线化机翼上方的风迫使空气比下方较直的气流行进更远的距离。如果上方的风要几乎与下方的风同时到达后缘（科学和实验说它确实如此），它必须加速以覆盖更大的距离。
例如，假设你正在遛你的斗牛犬（名叫鲍勃）遛狗。你在人行道上，鲍勃在沟渠里走（图4-10）。
 图4-10 车（机翼也如此）上方的曲率距离 与下方不同。 |
鲍勃遇到一辆停着的大众汽车，决定走过去而不是绕过去（记住，它是斗牛犬……它们很固执）。显然，过车的距离比你在人行道上行走的距离要大。为了让鲍勃避免被皮带勒住，它必须在覆盖这个更大距离时稍微加速。
你是否注意到大众汽车外形与机翼的相似之处？它顶部弯曲，底部相对笔直。当空气流过机翼时，它会弯曲并加速。
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感谢你提供的升力，伯努利先生！ 当流过表面的空气增加其速度时，会发生一些了不起的事情。17世纪末，一位名叫雅各布·伯努利（发音为ber-NEW-lee）的瑞士物理学家发现，空气在表面上流动得越快，它对那个表面施加的压力就越小。高速气流过机翼会在机翼上表面造成轻微的压力降低。换句话说，机翼顶部的压力现在比机翼底部的压力小（别问为什么。这与平动动能有关，解释这个会让你感觉像是做了两次脑叶切除术）。被称为伯努利原理的这个奇妙技巧是让飞机不会变成大而昂贵的门挡的原因。 |
大多数机翼设计为上表面弯曲，下表面相对笔直。由于机翼的形状，即使在小攻角时，弯机翼仍会给风增加轻微的曲线和加速度。这产生了你学会热爱的升力，特别是如果你认为飞机应该飞行的话。
攻角和升力的产生
在商业客机起飞时，你是否注意到飞行员总是在达到最小前进速度后稍微抬高机头开始爬升？这被称为旋转，这不是对飞机轮胎做的事情。
当飞机加速起飞时，它最终达到足够开始飞行的速度。然而，在这个相对较慢的速度下，机翼的工程曲线无法向下弯曲或偏转足够的空气来产生飞行所需的升力。这就是为什么飞机不会像刚降落在热烤架上的蚱蜢一样从地面跳起来。飞行员必须做一些额外的事情来给风增加额外的曲线。稍微抬高机头会增加攻角。这迫使空气经历比翼型工程形状能产生的更大的额外曲线。图4-11描述了这个过程。
 图4-11 两种形式的升力。 A-低压产生的升力。在大攻角时， 气流被迫曲线化超过翼型的工程形状。 B-机翼底部的冲击升力在高攻角时增加。 |
有了这个额外的曲率，空气行进的距离更大，速度增加，翼型顶部的压力降低，并且在较慢的空速下产生足够开始飞行的升力（感谢你的升力，伯努利！）。更大的冲击升力来自于机翼下表面对相对风的增加暴露。结果是，增加的攻角允许飞机在较慢的空速下产生飞行所需的升力。
现在你知道了翼型如何在较慢的空速下产生所需的升力。你也知道为什么在较慢速度起飞或着陆的飞机似乎有相当高的机头姿态。但在较高的空速下会发生什么？你是否注意到在巡航飞行时，飞机以接近水平的飞行姿态飞行？
图4-12显示了飞机在几个不同攻角的情况。
 图4-12 攻角和速度之间的关系。 在水平飞行的速度变化中，攻角和空速 之间的关系清晰可见。 随着空速增加，飞机需要较小的攻角来保持飞行。当飞机的空速 减少时，需要较大的攻角。 |
在较高速度下，飞机可以在较低的攻角下飞行，因为机翼的形状产生足够的升力。减慢飞机，机翼必须通过增加攻角来人为地弯曲风。
攻角和升力之间存在亲密而刺激的关系。如果升力和攻角是瑞德·巴特勒和斯嘉丽·奥哈拉，亚特兰大就不会是唯一燃烧的东西。在小攻角时（比如巡航飞行），只要空速高，翼型的工程形状就会产生足够的飞行升力。在较高（巡航）速度下，机翼底部的空气冲击在升力发展中的作用不那么大，因为翼型底部暴露在风中的部分较少。
总之，飞机移动得越慢，飞行所需的攻角就越大。然而，好事也不能过头。将空气弯曲得太多，它就不会平滑地流过机翼并产生升力，而是会起泡和咕噜声，很大程度上无法提升。我们将这种情况称为失速，这将在未来的课程中讨论。
现在是时候讨论在空中如何进入和离开慢速飞行的细节了。
慢速飞行的实际操作
在巡航功率下的平飞中，飞机以大约110节的速度穿过空气。在这个空速下，我们的俯仰姿态大约是俯仰向上4度，如姿态指示器所示。从这个条件出发，让我们讨论你将如何进入慢速飞行。让我们让它更现实一些，假设你正在准备着陆，必须将飞机减速到75节，以免撞上前面的飞机。
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在保持高度的同时进入慢速飞行
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进入慢速飞行时，你的飞机应该看起来像图4-13中的那样。
 图4-13 |
离开慢速飞行
假设我们正在跟随一架飞机，塔台管制员希望你将速度从75节增加到85节。你如何完成这个任务？简单地逆转进入慢速飞行时使用的程序。
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当退出慢速飞行时，你的飞机应该看起来像图4-14中的那样。
 图4-14 |
在巡航速度下保持高度
到目前为止，你已经检查了如何在几个不同速度下飞行飞机。在你训练的这个阶段，你应该意识到节流阀最好用于保持你的高度或下降率。空速通过调整飞机的俯仰姿态来保持。但是当你不想保持特定速度时，比如在巡航飞行中，怎么办？毕竟，在巡航飞行中，你不是通过调整节流阀来保持高度的，对吧？不，你不是。这就是原因。
在巡航飞行中，你通常将节流阀设置到不会损坏发动机的功率设置（为了简化教学，我们假设在我们的任何模拟中应用全节流阀不会损害发动机）。然后，大多数情况下，你把节流阀放在那里不动。在巡航飞行中，你不一定关心保持特定的空速。在这种情况下，功率固定在特定设置，你对俯仰姿态进行轻微调整以保持或修改你的高度。然而，在慢速飞行中，你会使用功率来控制你的高度，使用俯仰（操纵杆）来控制你的空速。这可能与你猜测的相反。然而，正如你很快会看到的，这是我希望你在着陆飞机时使用的最基本技术。
靠你自己了
现在我希望你继续进行互动课程，在飞机中练习慢速飞行。你的最终目标是在尝试以各种慢速飞行速度飞行时保持高度和航向。起初，你会发现同时保持空速和高度并飞行精确的航向有点棘手。所以建立你的优先级如下：首先，调整俯仰给你想要的空速。然后，在保持那个俯仰姿态的同时，对功率进行小的调整来保持你的高度。
如果你感觉幸运，试试转弯中的慢速飞行。但在那些转弯中小心。记住第2课，转弯时需要稍微增加俯仰姿态来保持高度。现在你知道如何使用节流阀，如果有必要，你会想要在转弯中增加一点功率，以帮助保持高度。转弯越陡，你需要的功率就越多。在慢速飞行中慷慨地使用配平（尽管最好不要在转弯中配平，因为转弯是瞬态条件）。这可以防止飞机在你的注意力从仪表板转移时悄悄地偏离你想要的俯仰姿态。最重要的是，玩得开心！
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