遨翔寰宇 神采飛揚

機翼與一般的物體相似，也有摩擦阻力及壓差阻力。對機翼而言，這兩者就合稱為“翼型阻力”。在機翼上除翼型阻力外，還有“誘導阻力”(Induced drag)。這是由機翼剖面所產生一種獨特的阻力。因這種阻力是伴隨著機翼向上産生的舉升力而産生的。也可以說它是爲了産生舉升力而付出的一種氣動力損失。

假設有一架飛機以某一正攻角a作水平飛行，它的機翼上面的壓力將降低，而下面的壓力將增高，加上空氣的摩擦力，於是産生了舉升力Y。這是氣流作用到機翼上的力，根據作用及反作用定律，必定有一個反作用力即負舉升力（-Y），由機翼作用到氣流上，其方向向下，所以使氣流轉向下方的某一個角度a，此一角度稱為“下洗角”。隨著下洗角的出現，同時出現了氣流向下的速度。此一速度稱為“下洗速（w）”。氣流下洗(Down wash)的存在還可由風洞實驗中觀察出來。

由風洞實驗得知：當飛機在飛行時，下翼面壓力大、上翼面壓力小。由於翼展的長度是相當有限的，所以上下翼面的壓力差使得氣流從下翼面繞過兩側的翼端，向上翼面流動。當氣流繞過翼端時，在翼端處不斷形成渦流(Vortices)，而渦流就是形成旋渦的氣流。隨著飛機向前方飛行，旋渦就從翼端向後方流動，並産生了向下的下洗速（w）。下洗速在兩個翼端處最大，向中心逐漸縮小，在中心處縮到最小的狀態。這是因爲旋渦可以誘導四周的空氣隨之旋轉，而這又是空氣的黏著性所起的作用。空氣在旋轉時，越靠近內圈，旋轉得越快，越靠近外圈，旋轉得越慢。因此離翼端越遠，氣流垂直向下的下洗速就越小。

假設某一個翼剖面上的下洗速度w，它與原來相對速度v組成了合併速度u。u與v的夾角就是下洗角a1。下洗角使得原來的攻角a減小了。根據舉升力Y原來的涵義，它應與相對速度v垂直，可是氣流流經機翼後，由於下洗速w的作用，使得v的方向改變，向下轉折成為一個下洗角a1，而成爲u。因此，舉升力Y也應當偏轉一個角度a1，而與u垂直成爲y1。此處下洗角很小，因而y與y1一般可看成相等。而這時飛機仍沿原來v的方向前進，y1既不同原來的速度v垂直，必然在其上有一個投影爲Q。它的方向與飛行方向相反，所引起的作用是阻礙飛機的前進。這實際上是一種阻力，此阻力是由於舉升力的誘導産生，因此稱之為“誘導阻力”。它是由於氣流的下洗作用，使得原來的舉升力偏轉而引起的附加阻力，並不包含在翼型阻力內。

氣流在機翼前面保持原來的流速，流過機翼之後偏轉一個角度的氣流流速會減緩。誘導阻力的產生與機翼的平面形狀、翼剖面形狀、展弦比，特別是與舉升力有關。目前航空技術最新的解決方式為於翼端設置翼端帆(Winglet)，可增加主翼面積及減低翼端發生之誘導抵抗力，並擴散導致發生誘導抵抗力的翼端旋渦，以減弱其強度。並可減低翼面荷重，降低3%的飛行阻力，節省燃油消耗並增加飛行距離，已廣泛使用於商用機上如波音(Boeing)747-400、龐巴迪(Bombardier)CRJ-700及軍用的C-17A運輸機。