63.63.公式L=Wg

这道题考察的是飞行器在不同飞行状态下的受力平衡分析。我们需要通过受力分解来判断公式 $L=W$（题目中写作 $L=Wg$，但在航空力学标准符号中，通常 $W$ 代表重力/重量，$L$ 代表升力。若 $W$ 代表质量，则重力为 $Wg$；若 $W$ 直接代表重力，则公式应为 $L=W$。无论哪种符号习惯，核心物理意义是**升力是否等于重力**）是否成立。 ### 1. 物理原理分析 在直线飞行中，飞行器主要受到四个力： * **升力 ($L$)**：垂直于相对气流速度方向。 * **阻力 ($D$)**：平行于相对气流速度方向，与运动方向相反。 * **重力 ($G$ 或 $W$)**：垂直向下。 * **推力 ($T$)**：通常沿机身轴线或发动机安装角方向。 我们将重力分解为两个分量： 1. **垂直于飞行轨迹的分量**：$G \cdot \cos(\gamma)$，其中 $\gamma$ 是飞行轨迹角（爬升或下滑角）。 2. **平行于飞行轨迹的分量**：$G \cdot \sin(\gamma)$。 根据牛顿第二定律，在垂直于飞行轨迹的方向上，如果飞行器做匀速直线运动（无垂直于轨迹的加速度），则受力平衡： $$ L = G \cdot \cos(\gamma) $$ ### 2. 选项逐一分析 * **A. 适用于飞行器下滑过程** * 在下滑过程中，飞行轨迹角 $\gamma$ 为负值（或者说存在一个向下的角度）。 * 此时，升力 $L$ 平衡的是重力在垂直于轨迹方向的分量，即 $L = G \cdot \cos(\gamma)$。 * 因为 $\cos(\gamma) < 1$（只要 $\gamma \neq 0$），所以 $L < G$。 * 因此，$L = G$（或 $L=Wg$）**不成立**。 * **B. 适用于飞行器爬升过程** * 在爬升过程中，飞行轨迹角 $\gamma$ 为正值。 * 同样地，升力 $L$ 平衡的是重力在垂直于轨迹方向的分量，即 $L = G \cdot \cos(\gamma)$。 * 因为 $\cos(\gamma) < 1$（只要 $\gamma \neq 0$），所以 $L < G$。 * 因此，$L = G$（或 $L=Wg$）**不成立**。 * **C. 都不适用** * 公式 $L = G$（即升力等于重力）仅严格适用于**水平直线匀速飞行**（$\gamma = 0$，$\cos(0)=1$）。 * 在爬升和下滑过程中，由于飞行轨迹倾斜，升力只需要平衡重力的一个分量，而不是全部重力。 * 因此，该公式既不适用于下滑，也不适用于爬升。 ### 3. 结论 公式 $L=W$（或 $L=Wg$，视符号定义而定，意指升力等于全重）仅在水平飞行时成立。在爬升和下滑时，升力均小于重力（$L = W \cos \gamma$）。 因此，正确答案是 **C. 都不适用**。