诱导阻力
诱导阻力，也称升致阻力，是机翼上除了产生摩擦阻力和压差阻力以外，由于升力的产生，还要产生的一种附加阻力。升力即合力矢量在垂直方向的分量，而在水平方向的分量则被称作诱导阻力。
如果平面机翼的升力呈椭圆分布，则沿机翼展向的涡流效应最小，对诱导阻力而言最有利，翼梢小翼也可改善沿机翼展向的升力分布，从而进一步减小诱导阻力。
有关资料
在日常生活中，也可观察到翼尖涡流的现象。例如白额雁南飞，常排成人字或斜一字形，领队的大雁排在中间，而幼弱的小雁常排在外侧。这样使得后雁处于前雁翅梢处所产生的翼尖涡流之中。翼尖涡流中气流的放置是有规律的，靠翼尖内侧面，气流向下，靠翼尖外侧，气流是向上的即上升气流。这样后雁就处在前雁翼尖涡流的上升气流之中，有利于长途飞行。
如果有一架飞机以某一正迎角a作水平飞行，它的机翼上面的压强将降低，而下面的压强将增高，加上空气摩擦力，于是产生了举力Y。这是气流作用到机翼上的力，根据作用和反作用定律，必然有一个反作用力即负举刀力（-Y），由机翼作用到气流上，它的方向向下，所以使气流向下转折一个角度a，这一角度叫“下洗角”。随着下洗角的出现，同时出现了气流向下的速度。这一速度叫做“下洗速（w）”。下洗的存在还可由风洞实验观察出来。由实验可知：当飞机飞行时，下翼面压强大、上翼面压强小。由于翼展的长度是有限的，所以上下翼面的压强差使得气流从下翼面绕过两端翼尖，向上翼面流动。当气流绕流过翼尖时，在翼尖那儿不断形成旋涡。旋涡就是旋转的空气团。随着飞机向前方飞行，旋涡就从翼尖向后方流动，并产生了向下的下洗速（w）。下洗速在两个翼尖处最大，向中心逐渐减小，在中心处减到最小。这是因为旋涡可以诱导四周的空气随之旋转，而这又是由于空气粘性所起的作用。空气在旋转时，越靠内圈，旋转得越快，越靠外圈，旋转得越慢。因此，离翼尖越远，气流垂直向下的下洗速就越小。
实验验证
从实验也可看出翼尖涡流的存在。当机翼产生正升力时,由于机翼下表面的压力比上表面的大,故空气从下翼面绕过翼尖翻到上翼面。因而处在两翼尖处的两个叶轮都放置起来,在左翼尖的向右放置(从机尾向机头看),在右翼尖的向左放置。升力增大,上下翼表面压力差增大,叶轮放置得更快。升力为零,上下翼面无压力差,叶轮不转动。若机翼产生负升力,则上翼面的压力比下翼面大,故两叶轮就会反转。机翼气流的运动方式飞行中,有时从飞机翼尖的凝结云也可看到翼尖涡流。因为翼尖涡流的范围内压力很低,如果空气中所含水蒸汽膨胀冷却而凝结成水珠,便会看到由翼尖向后的两道白雾状的涡流索。
升力是和相对气流方向垂直的。既然流过机翼的空气因受机翼的作用而向下倾斜,则机翼的升力也应随之向后倾斜。实际升力是和洗流方向垂直的。把实际升力分解成垂直于飞行速度方向和平等于飞行速度方向的两个分力。垂直于飞行速度方向的分力,仍起着升力的作用,这就是我们经常使用的升力。平行于飞行速度方向的分力,则起着阻碍飞机前进的作用,成为一部份附加阻力。而这一部分附加阻力,是同升力的存在分不开的,因此这一部分附加阻力称为诱导阻力。
实践表明,诱导阻力的大小与机翼的升力和展弦比有很大关系。升力越大,诱导阻力越大。展弦比越大,诱导阻力越小。
发展简史
诱导阻力是飞机产生的阻力中的一部分。早在20世纪20年代,Mur火等人对翼型的诱导阻力进行了理论研究。20世纪50年代,Robert等人基于Mukn理论研究了在给定机翼上升力和弯曲力矩的情况诱导阻力与机翼沿展向升力分布之间的关系。
诱导阻力是阻力中的一部分，在有动力飞行初期就引起了航空界的关注，随着主动数字技术以及传感器、舵机技术的发展，美国主动气动弹性机翼(AAW)工程和欧洲主动气动弹性飞机结构计划(3AS)充分利用结构的弹性效应，通过智能结构、主动控制技术提高机翼的操纵效率、改变机翼的载荷分布、减小诱导阻力等，从而极大地提高飞机的整体性能。又由于诱导阻力对于商用战略运输机以及长航时空中机器人具有非常重要的影响，因此，减小诱导阻力的实验以及理论方法研究成为研究的热点。
减小诱导阻力对高空长航时无人机以及大型飞机具有重要意义。诱导阻力在巡航时约占总阻力的40%，在爬升时会占总阻力的一半还多，有时达70%；根据Breguet关系式，诱导阻力的减小可以提高升阻比，降低燃油消耗率，减少飞机的质量，从而增加飞机的航程，降低飞行成本。因此，降低诱导阻力为大型飞机研制的关键技术。最近，犹他州立大学的Phillips采用展向环量控制减小诱导阻力，并已取得相关专利。
物理简介
机翼同一般物体相似，也有摩擦阻力和压差阻力。对于机翼而言，这二者合称“翼型阻力”。机翼上除翼型阻力外，还有“诱导阻力”（又叫“感应阻力”）。这是机翼所独有的一种阻力。因为这种阻力是伴随着机翼上升力的产生而产生的。升力的产生来源于机翼上、下表面的压强差，即下表面的压强大于上表面。翼尖附近的气流在压差的作用下会由下向上绕，这样既减小了升力，又产生了阻力，这就是诱导阻力。因此可以说它是为了产生升力而付出的一种代价。
产生因素
当机翼产生升力时，机翼下表面的压力比上表面的大,而机翼翼展长度又是有限的，所以下翼面的高压气流会绕过两端翼尖,向上翼面的低压区流去。当气流绕过翼尖时,在翼尖部分形成旋涡,这种旋涡的不断产生而又不断地向后流去即形成了所谓翼尖涡流。
翼尖涡流使流过机翼的空气产生下洗速度,而向下倾斜形成下洗流。气流方向向下倾斜的角度,叫下洗角。
由翼尖涡流产生的下洗速度,在两翼尖处最大,向中心逐渐减少,在中心处最小。这是因为空气有粘性,翼尖旋涡会带动它周围的空气一起旋转,越气流流过机翼后下折一个角度靠内圈,旋转越快,越靠外圈,旋转越慢。因此离翼尖越远,气流下洗速度越小。
图示的就是某一个翼剖面上的下洗速度。它与原来相对速度v组成了合速度u。u与v的夹角就是下洗角a1。下洗角使得原来的冲角a减小了。根据举力Y原来的函义，它应与相对速度v垂直，可是气流流过机翼以后，由于下洗速w的作用，使v的方向改变，向下转折一个下洗角a1，而成为u。因此，升力Y也应当偏转一角度a1，而与u垂直成为y1。此处下洗角很小，因而y与y1一般可看成相等。回这时飞机仍沿原来v的方向前进。y1既不同原来的速度v垂直，必然在其上有一投影为Q；。它的方向与飞机飞行方向相反，所起的作用是阻拦飞机的前进。实际上是一种阻力。这种阻力是由升力的诱导而产生的，因此叫做“诱导阻力”。它是由于气流下洗使原来的升力偏转而引起的附加阻力，并不包含在翼型阻力之内。
参考资料
机翼升力.百家号.2024-03-01
探秘地效应飞行器.中国社会科学网.2024-03-01
飞机尾涡:天空中的足迹.搜狐号.2024-03-01