Главное — отклонение потока вниз
Крыло движется сквозь воздух под небольшим углом атаки и заставляет огромную массу воздуха отклоняться вниз. Менять импульс воздуха можно только силой; по третьему закону Ньютона воздух отвечает равной силой вверх. Это и есть основная причина подъёмной силы.
Эффект Бернулли
Верхняя поверхность крыла более выпуклая: воздух над ней проходит быстрее, и по закону Бернулли его давление ниже. Снизу давление выше. Разница давлений × площадь крыла даёт направленную вверх силу.
Fпод = ½ · ρ · v² · S · Cy
где ρ — плотность воздуха, v — скорость, S — площадь крыла, Cy — коэффициент подъёмной силы (зависит от профиля и угла атаки).
Почему нужна скорость
Подъёмная сила растёт как квадрат скорости. Поэтому самолёту нужен разбег: пока скорость мала, силы не хватает оторвать вес от земли. На взлёте выпускают закрылки — они увеличивают площадь и кривизну крыла, позволяя взлетать на меньшей скорости.
Что уравновешивает что
В горизонтальном полёте подъёмная сила равна весу, а тяга двигателей равна силе сопротивления воздуха. Нарушив угол атаки слишком сильно, можно сорвать поток — наступит «сваливание», и подъёмная сила резко упадёт.
