翼載荷計算器——飛機性能與失速速度
根據重量和翼面積計算飛機翼載荷並估算失速速度。
輸入飛機重量和翼面積，支援公制或英制單位，即可計算翼載荷並估算海平面失速速度。
翼載荷計算器——飛機性能與失速速度
根據重量和翼面積計算飛機翼載荷並估算失速速度。
翼載荷範例
代表性飛機示例，展示不同機型的翼載荷差異。
| 飛機 / 重量 / 翼面積 | 翼載荷 | 性能說明 |
|---|---|---|
| Cessna 172: 1111 kg, 16.2 m² | 68.6 kg/m² | 輕型教練／旅行機。低翼載荷帶來溫和的失速特性與短跑道能力。 |
| 高性能滑翔機: 600 kg, 12.5 m² | 48.0 kg/m² | 現代複合材料滑翔機。低翼載荷帶來最高的滑翔效率；滑翔比大於 50:1。 |
| 軍用戰鬥機: 15000 kg, 27.9 m² | 537.6 kg/m² | 高翼載荷可實現高速飛行與緊密轉彎。需要強勁發動機與先進襟翼。 |
| 遙控模型: 2.5 kg, 0.8 m² | 3.1 kg/m² | 初學者遙控飛機常見的極低翼載荷。失速速度低、操縱平順，便於控制。 |
關於翼載荷計算器
翼載荷是航空學中最基本的性能參數之一。它定義為飛機總重量與機翼參考面積的比值：W/S，公制單位為 kg/m²，英制單位為 lb/ft²。翼載荷直接決定失速速度、巡航性能、操縱性、乘坐舒適度，以及起降距離。
低翼載荷代表機翼相對於機體重量更大。這會帶來較低的失速速度、溫和的操縱特性，並能在較弱的熱氣流中持續滑翔——因此滑翔機的翼載荷通常很低（20–40 kg/m²）。代價是，低翼載荷飛機更容易受到陣風與亂流影響，這也是滑翔機在顛簸氣流中不舒適的原因。
高翼載荷代表機翼相對於重量更小。高性能噴射戰鬥機的翼載荷可達 300–700 kg/m²，使其能在平穩空氣中高速飛行並急轉彎。代價是失速速度更高，需要更長跑道與更複雜的高升力系統（前緣縫翼、後緣襟翼）才能取得安全的著陸速度。F-16 戰隼在乾淨構型下的翼載荷約為 430 kg/m²。
對民航運輸機而言，翼載荷是在巡航效率與低速操縱之間的折衷。波音 737 的翼載荷約為 570 kg/m²，而空中巴士 A380 約為 650 kg/m²。長程飛機往往有較高的翼載荷，因為它們攜帶大量燃油（增加重量），而且需要較薄的機翼來進行高速巡航。
失速速度與翼載荷透過升力方程直接相關：L = 0.5 × ρ × v² × S × CL。在失速時，L = W 且 CL = CLmax。解得失速速度：Vs = √(2 × W / (ρ × S × CLmax)) = √(2 × (W/S) / (ρ × CLmax))。對典型通用航空飛機而言，若 CLmax ≈ 1.5、海平面空氣密度為 1.225 kg/m³，則翼載荷 70 kg/m² 時，Vs ≈ 27 m/s（53 節）。放下襟翼可將 CLmax 提高到 2.0–2.5，進而降低失速速度。
遙控模型飛機的翼載荷通常最低（5–20 kg/m²），以實現適合初學者的慢速、平穩飛行。高性能特技遙控飛機與競速無人機的翼載荷則高得多，以獲得速度與敏捷性。
在為新設計選擇翼載荷時，工程師必須平衡這些相互競爭的需求：失速速度（安全性）、爬升率、航程、機動性、陣風反應與結構重量。
如何使用翼載荷計算器
- 選擇單位制：公制（kg 和 m²）或英制（lb 和 ft²）。
- 輸入飛機總重量——通常使用最大起飛重量（MTOW）進行最不利工況分析。
- 輸入機翼參考面積——即機翼從上方投影的總面積，包括機身內部的部分。
- 點擊計算。將顯示翼載荷（W/S）和海平面估算失速速度。
- 使用範例按鈕載入常見飛機配置，並比較它們的翼載荷。
翼載荷常見問題
什麼是翼載荷？
翼載荷是飛機總重量與機翼參考面積的比值：W/S，以 kg/m²（公制）或 lb/ft²（英制）表示。它是飛機設計中最重要的參數之一，因為它決定失速速度、巡航效率、操縱性以及對亂流的敏感度。較低的翼載荷通常意味著更低的失速速度與更溫和的操縱；較高的翼載荷則能實現更高速度與更緊密的機動。
翼載荷如何影響失速速度？
失速速度會隨翼載荷的平方根增加：Vs = √(2 × (W/S) / (ρ × CLmax))。翼載荷加倍會使失速速度增加 √2 ≈ 1.41 倍（快 41%）。這就是為什麼翼載荷較高的大型飛機需要複雜的高升力系統（前緣縫翼與後緣襟翼）來降低起降時的失速速度，以確保安全。乾淨機翼的 CLmax 通常為 1.2–1.6；使用全襟翼時可達 2.5–3.0。
不同類型飛機的典型翼載荷是多少？
典型翼載荷：滑翔機 20–50 kg/m²，輕型教練機 50–100 kg/m²，一般航空單發機 60–120 kg/m²，區域渦槳機 200–300 kg/m²，民航噴射客機 400–700 kg/m²，軍用戰鬥機 300–700 kg/m²。遙控飛機的範圍從 5 kg/m²（初學者公園飛行機）到超過 100 kg/m²（噴射動力競速機）不等。較低的翼載荷有利於慢速飛行；較高的翼載荷有利於高速巡航。
為什麼滑翔機的翼載荷比戰鬥機低？
滑翔機需要在微弱熱氣流和山脊上升氣流中慢速飛行，並在極低速度下維持可控飛行。較低的翼載荷（20–40 kg/m²）能帶來較低的失速速度與低速下更高的升阻比，進而實現高效滑翔。戰鬥機必須高速飛行並進行激烈機動；它們較高的翼載荷（300–700 kg/m²）意味著需要更高速度才能產生足夠升力，但更重要的是更大的過載能力與高速性能，而不是較低的失速速度。
高度如何影響失速速度？
空氣密度（ρ）會隨高度增加而降低，從而減少在給定速度下產生的氣動升力。由於失速速度 Vs = √(2W / (ρ·S·CLmax))，更低的 ρ 會使失速時的真空速（TAS）更高。在 10,000 英尺處，空氣密度約為海平面的 74%，因此失速真空速約比海平面高 1/√0.74 ≈ 16%。不過，失速時的指示空速（IAS）基本保持不變，因為空速表量測的是動壓。
機翼參考面積和濕面積有什麼差別？
機翼參考面積（S）是機翼輪廓在水平面的投影，包括機身內部的部分。這是用於標準化氣動係數和計算翼載荷的慣用定義。濕面積是實際暴露在氣流中的總表面積（上下表面），大約是參考面積的兩倍。翼載荷 W/S 使用參考面積；表面摩擦阻力計算則使用濕面積。