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       首先說明，本文只代表個人觀點(diǎn)，不作為任何自制飛機(jī)行為的依據(jù)，如有引用，后果自負(fù)。

       本文的討論只針對具備基本飛行性能的，采用內(nèi)燃機(jī)配合螺旋槳為動力源的超輕型飛機(jī)，至于高性能飛機(jī)、甚至專為特技表演設(shè)計的飛機(jī)，對大多數(shù)個人的能力來說都是遙不可及的，本文不予討論。

       你的飛機(jī)竣工了，工藝品一般的招人喜愛?？梢屗樌w起來，發(fā)動機(jī)是不可或缺的。但，多大馬力能飛起來呢？

我們先溫習(xí)一下馬力的定義：1馬力=735N/M，約等于75公斤/米/秒，也就是1馬力可以把75公斤重量在1秒鐘內(nèi)提升1米。

接著看看你的飛機(jī)的升阻比，一般一戰(zhàn)后期的飛機(jī)可以做到10。帶螺旋槳整流罩，采用梯形機(jī)翼的二戰(zhàn)飛機(jī)由于速度的提高，也在10左右?，F(xiàn)代的殲擊機(jī)亞音速時基本也可以達(dá)到10（速度越高時升阻比變的越差）。自制飛機(jī)的技術(shù)含量和外形，差不多和一戰(zhàn)飛機(jī)類似，一般可達(dá)到10【超輕型飛機(jī)手冊里的樣機(jī)，絕大多數(shù)升阻比大于10】，那么，假設(shè)你的飛機(jī)最大起飛重量是200公斤（飛機(jī)115公斤，不超過國家有關(guān)超輕型飛機(jī)規(guī)定，駕駛員體重最大85公斤公斤），那么，在升阻比為10的情況下，需要20公斤拉力，再根據(jù)翼型表查你的翼型和面積在多高速度能產(chǎn)生200公斤升力。比如最低離地速度36公里可以產(chǎn)生200公斤升力【超輕型飛機(jī)手冊里，大多數(shù)輕機(jī)失速速度在35公里左右】，那么合10米/秒，也就是最低需要20公斤拉力在每秒10米的速度就能保證飛機(jī)平飛，也就是需要2.67馬力能保證平飛。計算進(jìn)螺旋槳效率，合理的手工漿在效率80％以上，保守取0.7左右那么2.67÷0.7=3.8馬力，也就是你的飛機(jī)需用3.8馬力發(fā)動機(jī)，就可以載85公斤公斤駕駛員保持平飛。

       當(dāng)然，這只是保持平飛所需要的功率，最重要的是起飛所需用的功率，簡單的說，起飛功率就是平飛功率加爬升功率，大多數(shù)超輕機(jī)爬升速率在每秒1米以上，如果取每秒1米，那么200公斤每秒1米就又是2.67馬力，通過螺旋槳0.7的功率因數(shù)，需要3.8馬力，那么平飛功率3.8馬力加爬升功率3.8馬力等于7.6馬力，算起來7.6馬力發(fā)動機(jī)就可以滿足起飛和巡航的要求了。

       至此還沒有結(jié)束，還有需要消耗功率的地方——那就是輪胎與地面的摩擦。這個不容易計算，我們盡量選擇降低摩擦的方式，比如選取較平整的跑道，采用摩擦力較小的窄輪胎，那么這時需用功率大約與1.2千瓦的電動三輪車差不多，1.2KW電動三輪車總重200公斤時，最高速度可以達(dá)到40多公里每小時，【如果是寬輪胎越野飛機(jī)，坑坑洼洼的跑道，輪胎摩擦消耗功率大的驚人，這種方法我們不予討論】，那么1.2千瓦約等于1.63馬力，同樣這1.63馬力要通過功率因數(shù)0.7的螺旋槳輸出，那么輸入功率就是2.3馬力。

        至此，所需用的基本功率都有了，3.8馬力平飛功率，3.8馬力爬升功率，2.3馬力起飛滑跑輪胎摩擦功率，加起來是9.9馬力，如果你的超輕型飛機(jī)設(shè)計、制造的還算合格【只需合格，不是優(yōu)秀】那么9.9馬力就可以滿足基本的滑跑、起飛、飛行要求了，當(dāng)飛機(jī)離地后，輪胎摩擦消失，余下來的2.3個馬力還可以幫助爬升。

       曾有某航空論壇的某網(wǎng)友推算，只有12KW（16.3馬力）的發(fā)動機(jī)，才能維持超輕機(jī)真實(shí)環(huán)境下的平飛，認(rèn)為只有達(dá)到25~30馬力才比較合適。在這里提一點(diǎn)不同意見，16.3馬力用于超輕機(jī)，功率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過維持平飛了！如果16.3馬力僅僅“才能維持真實(shí)環(huán)境下的平飛”，那么這個超輕機(jī)的氣動效率實(shí)在是太低了，已經(jīng)低到不實(shí)用了。

下圖為這位網(wǎng)友的觀點(diǎn)

顯然，這位網(wǎng)友的指標(biāo)都定的太高，比如230公斤的起飛重量，如果作為單人超輕機(jī)顯然是太重了，假設(shè)駕駛員體重80公斤，空機(jī)重量就達(dá)到了150公斤，已經(jīng)超過116公斤國家規(guī)定的上限，不屬于超輕型飛機(jī)范疇，應(yīng)屬于小型飛機(jī)了。還有巡航速度高達(dá)72公里每時，無形中增大了對功率的需求，如果巡航速度減小至51公里每時，需用功率就會下降一倍，如果設(shè)計巡航速度只有36公里每時，那么需用功率就只有72公里時的4分之1了。事實(shí)上，對于沒有任何飛行經(jīng)驗(yàn)，靠背飛行口訣去駕駛飛機(jī)的人，選擇良好天氣，能以36公里的速度巡航，能有低至20多公里的失速速度會比較安全、會更適合飛行與起降。

       下列例子中的兩種國外機(jī)型，功率大的一種僅僅才12馬力，而且還能保證一定的飛行性能。

       如果只是在良好的天氣里低空體驗(yàn)飛行，進(jìn)行較短時間的爬升，較長時間用來迂回、巡航的機(jī)型，那么上述計算功率完全可以滿足要求。國外成熟機(jī)型里面，依這個理念設(shè)計，比較成功的超輕型飛機(jī)有8馬力的“飛行自行車（flybike)”，12馬力的木結(jié)構(gòu)的“木盒子（woodhopper）”等等。在這里有必要提一提“woodhopper”，也許有的朋友會認(rèn)為“woodhopper”很難看，說它“簡易、粗糙”，懷疑它“能飛嗎”？但它僅僅搭載12馬力發(fā)動機(jī)，就可以實(shí)現(xiàn)短短的25米距離內(nèi)起飛，帶一對3米大水靴都可以實(shí)現(xiàn)水上起飛，可見它所需功率并不大。并且“woodhopper”獲得EAA的認(rèn)可和商業(yè)銷售許可，多年來保持了較低的事故率。 上述兩種飛機(jī)的共同特點(diǎn)是大翼面積，低翼載，低起飛總重量，低起飛、飛行速度，這些特點(diǎn)加起來，成就了小功率可以進(jìn)行較短距離起飛與良好的飛行。

12馬力的woodhopper水上起飛

‍       減小動力可以從以下途徑挖掘：1減小阻力，包括翼型阻力與壓差阻力。2選擇高強(qiáng)度、低重量材料，減輕起飛總重量。3加大翼面積、減輕翼載荷以利低速起飛。其中1、2條是有限度的，不可能把飛機(jī)造成錐子，因?yàn)樯w有截面積，壓差阻力總是存在，更不可能硬把體重減到50公斤。

       在功率有限的情況下，只有增大翼面積，降低飛行速度來減小需用功率，因?yàn)橐砻娣e越大，翼載荷越低，同樣功率時，起飛重量越大。理論上講，這個途徑是無限大的。事實(shí)上萊特兄弟就是這么巧妙做到的，那時，萊特兄弟的飛機(jī)連同飛行員在內(nèi)，最大起飛重量達(dá)到360公斤，動力卻只有12馬力，每馬力需要產(chǎn)生30公斤升力！但是依靠48平方米的巨大翼面積，和只有7.5公斤每平方米的翼載荷，還有直徑巨大的低速螺旋槳，還是成功的飛行了59秒260米。

        人力飛機(jī)在減小功率這方面做到了極限，采用碳纖維材料和塑料薄膜等高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，流線外形，特別是采用大面積大展弦比的機(jī)翼，以滿足低速起飛、飛行所需升力。人的長時間功率只有0.4馬力，人力飛機(jī)最大起飛重量不超過100公斤（含人），所以飛行速度只有每秒幾米。倘若給人力飛機(jī)裝上哪怕只有1馬力的10CC航模發(fā)動機(jī)，也足以流暢起飛和飛行。但是這種飛機(jī)特別怕風(fēng)，3級側(cè)風(fēng)便可以引起嚴(yán)重偏航。

人力飛機(jī)

        好多個人制造的飛機(jī)飛不起來，究其原因，多半不是馬力不夠大，而是結(jié)構(gòu)不合理，氣動外形不佳。換個馬力十足的發(fā)動機(jī)，可能勉強(qiáng)飛的起來了，不過那屬于“霸王硬上弓”了，沒有意義，如果是失敗的結(jié)構(gòu)、外形設(shè)計，甚至再大的馬力也飛不起來。只有進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，合理減輕重量，多途徑提高氣動效率才是正確的努力方向。