欢迎收看本期节目，作为“襟翼”学家，今天为大家深度剖析——襟翼是如何出现的？
讲襟翼之前，有必要和大家聊聊飞机的历史。莱特兄弟发明第一架飞机是在1903年，这家飞机在空中试飞了四次，最长的一次也仅仅只有一分钟，这个持久力简直…即便如此，这一名场面也足以载入史册。第一个襟翼设计是在1908年。也就是说，在这五年的时间内，是没有襟翼这个东西的。为什么会出现襟翼？襟翼又是不是飞机设计的必需品？
飞机终归是一个交通工具，能拉更多的人、飞更快的速度是它亘古不变的追求。这个背景下，为了可以达到安全离地和平稳着陆的要求，如何增加升力就成了设计们迫切要攻克的难题。从某种程度上看，襟翼的出现是飞机发展进程中必然的结果。我们知道了襟翼的增升作用，想弄清它的设计原理，很有必要和大家说说升力是怎么形成的。
关于飞机升力的通俗解释，一般有两种说法，牛顿第三定律、伯努利定律。由于这两个名字有点绕口，所以，在之后的视频中，我会把它们简称为牛三和努力。
首先讲讲牛三，这种原理认为，升力源于空气对机翼底部的反作用力。表面上看这个思路好像没有问题，但你仔细一想，这无非就是从结果反推原理。
我们再来说说努力，伯努利根据能量守恒定律推出：流体的静压和动压之和是一个常数，对应到相应的机翼上，上下部气流会同时到达终点。由于翼型构造的特殊原因，上表面路程较长，所以，气流速度较快。动压增加，静压必然会减小，上下静压差使飞机形成了升力。表面上看这个思路好像也没有问题，但你再仔细一想，上下表面气流为什么会同时到达终点？你在叠纸飞机的时候，有没有专门设计一个路程差？
在贴吧、论坛上，总能看到这类回复：“原来伯努利定律确实是错的，还记得高中时候，和老师争得面红耳赤，小时候教材的编者也很不专业。”
这个…牛三和努力只是狭隘，而不是错误。实际上，气流对飞机升力的影响是非常复杂的，这两种解释虽然漏洞百出，但是用于解释各类飞控设计却非常易懂。所以说，它们广泛出现在各类大学教材中。教材中，其实还有另外一个比较准确的升力公式。
知道了伯努利定律和升力公式，现在，我们来思考一个问题。怎么增加升力？换言之，如何设计襟翼？第一个思路，改变翼型弯度，使上下表面形成气流速度差；第二个思路，根据升力公式，增加机翼面积。
奇怪的是，早期的飞机设计大部分与科学技术发展缺乏联系，当时，很多设计甚至反向帮助了理论的形成。我们就在理性和感性的矛盾之中，以不可思议的速度前进着。
形成速度差有一个最简单的办法，形成路程差，也就是掰弯机翼。1908年，法曼提出了人类历史上第一个襟翼设计，将机翼后缘设计成可绕轴转动的小翼面，达到让机翼掰弯的效果。谈起这段历史时，很多人会认为，落后的材料科学是这种设计的无奈之选。事实上，莱特兄弟发明飞机之后，注册了他们可以想到的所有专利，这种后缘转动的小翼面巧妙地攻破了专利壁垒。
1914年，萨拉热窝枪声点燃了欧洲的炸药桶，第一次世界大战正式爆炸。战争是残酷的，但它却是社会进步与科学技术的催化剂。航空业迅速发展，千奇百怪的襟翼设计轮番登场，但始终无法跳出弯曲机翼的思维怪圈。
1919年，德国飞行员拉赫曼在医院养伤，忽然想到，如果可以在襟翼前缘设计出一个缝隙，流向上缘的气流会形成更大的压力差，开缝式的设计使升力增加了60%以上。拉赫曼获得了它的专利，但却无法说出其中的原理。实际上，气流与人是一样的，当路程逐渐变长时，有些气流就开始选择走弯路，从而，无法为飞机增加升力。如果，可以增加流向上表面的气流，“督促”作用就可以促使部分气流重新回到正轨。
故事讲到这里，你可能会有疑问。为什么早期的飞机设计师一直执着于增加速度差，而不是机翼面积。从前面的升力公式中，你会发现，这个公式同样也适用于阻力。所以，机翼面积的增加是不利于高空巡航的，即便可以设计出一个可变形的机翼，又会增加机翼厚度。
在人类的思维里，机翼厚度的增加是不利于飞行的。因为，印象中，再胖的鸟也有一对纤细的翅膀。直到1917年，科学家们才证实了较厚机翼的优越性，自认为早已征服天空的我们，实际上，依然活在自然的窥视之中。
1924年，里程碑来了——富勒襟翼。工作时，襟翼一边向后退，一边向下偏转，后退偏转的同时，收敛式的缝隙使加速气流吹向上翼面。这是襟翼历史上，第一次同时使用了增加机翼面积、增加弯度、控制附面层三大原理的设计，增升能力迎来了质的飞跃。
事实证明，单缝隙是可行的，那么两缝隙的效果会更好，以此类推。时至今日，100年过去了，多缝隙的富勒襟翼依旧随处可见，影响力可见一斑。有趣的是，设计师富勒曾说道，虽然鸟类可以随时控制翅膀的弯曲度，但人类的智慧，可以长出另一对翅膀。
