這完全取決於您如何定義“舉重”和“重量”。您可能會直覺地說升力是向上作用在飛機上的所有力，例如：

升力必須等於重量，否則飛機將會加速。也就是說，它的爬升率會發生變化。

但是通常這樣定義升力：

讓我們以地球作為參照 ^{1 sup>的框架來進行所有計算。將升力分解為垂直分量和水平分量之和非常有用，因此我們可以分別分析水平力和垂直力：}

比較舉重的垂直分量和重量，我們可以看到它們不相等：

僅考慮此處繪製的垂直力是飛機上的淨向下力。那麼，為什麼攀爬速度沒有降低呢？

類似的轉變發生在推力上。在爬升過程中，推力會提供額外的向上分量。當然，我們還必須考慮阻力。在穩定爬升的點上，升力（按常規定義）不等於重量，但是升力，推力和阻力的所有垂直分量之和都等於重量。

讓我們添加任意量的阻力和足夠的推力來平衡垂直力。

現在，垂直力已達到平衡，但是如果我們要穩定飛行，還必須平衡水平力。在我的圖形中加上所有水平力，左邊有一個淨力。因此，這架飛機可能在此刻保持穩定的爬升速度，但是卻失去了速度，可能會失速。

請記住，我們最初將升力設置為與重量相等，這就是發生的情況。在沒有改變升力的方向或幅度的情況下，沒有解決方案可以使飛行穩定。

因此，攀爬飛機需要的升力較小。為了保持此方向和速度，該飛行員必須通過減小迎角來減小升力，並增加推力，以使矢量加到零，並且飛機上沒有淨力。減小升力還將減少阻力。

^{1 sup>任何其他參照係都可以使用。例如，我們可以將飛機作為參考系，這意味著升力總是向上，但是重量會改變方向。}

在以恆定垂直速度爬升的飛機中，向上指向的垂直力的總和與向下指向的垂直力的總和相同。

不是，垂直速度將不是恆定的，因為垂直力的任何非零平衡都將導致加速度...

簡短答案：否。

長答案：當飛行路徑不是水平時，升力將不是垂直的，而是垂直於運動方向（在靜止的空氣中）。推力也將具有垂直分量，其大小與阻力不同，因為需要額外的推力來增加飛機的勢能。請注意，升力的垂直分量與飛行路徑角的餘弦成正比，而推力的垂直分量與飛行路徑角的正弦成正比，因此，推力部分在較小的飛行路徑角處增長更快。因此，在攀爬時，推力會增加一些垂直分量，因此需要較少的升力。

同樣，下降時所需的升力也較小。現在，推力小於阻力，阻力略微指向上方，成為垂直分量，抵消了重量。因此，在這兩種情況下，升程均小於重量。

到目前為止，這是一次未加速的飛行。但通常，爬升具有加速度分量：

• ，以根據密度變化（為了保持相同的空速而加速）或馬赫數（為了保持速度而減速）來調整速度（在相同的馬赫數下），並且

• ，因為密度的變化會降低推力，而螺旋槳飛機和渦輪風扇的推力會減小，從而使飛機失去垂直速度在真正的空速中。考慮到慣性力後，其餘的垂直力比重量低一點。

如果我們將升力定義為垂直於飛機運動方向的飛機上總空氣動力的組成部分，那麼升力將在穩定狀態下略微減小。

在傾斜的坐標系中分析情況可能是最容易的，以使其中一個軸平行於運動方向。然後，所有力-升力，阻力，推力-就像在水平飛行中的普通坐標系中一樣起作用。唯一的差異是重力現在具有不同的方向，但是幅度仍然相同。

這意味著分量現在，垂直於運動的重量會稍微變小，並且舉升也必須相應地變小。在相同（校準）空速下，飛機的迎角將略小於水平飛行。

另一方面，權重矢量現在獲得與運動方向平行的重要分量 ，這必須通過更大的推力來抵消，以免飛機減速。 （這將主要歸因於較小的升力導致的感應阻力的小幅下降。）

這取決於相對軸的方向。

• 重力始終與地軸對齊。
• 對於固定翼飛機，升力和阻力與氣流軸對齊（與穩態開始位置的氣流對齊）。請注意，推力僅與AoA零處的阻力對齊。

問題是，對於固定翼飛機，穩態爬升主要並自動與增加相關AoA，它使飛機軸線向上傾斜，導致氣流軸線向上傾斜。但是固定翼飛機也可以通過提高速度進行爬升，從而導致Aem降低後的穩態爬升。

以下是對兩種固定翼爬升的分析，

TL; DNR

• 通過增加AoA來固定機翼爬升：升力模量向量<重力向量
• 通過增加速度來固定機翼爬升：mod升力> mod g
• 直升機在穩定爬升中：mod升力>> mod g

• 以角度 $ \ alpha $ span>
• 以角度 $ \ alpha $ span>
• 以角度T拖動D，以 $ \ phi $ span>
• 在垂直方向的重量W

在不加速飛行中的力平衡：

$$ T \ cdot cos（\ phi）= L \ cdot sin（\ alpha）+ D \ cdot cos（\ alpha）\ tag {H} $$ span> $$ L \ cdot cos（\ alpha）+ T \ cdot sin（\ phi）= D \ cdot sin（\ alpha）+ W \ tag {V} $$ span>

方程（V）指出垂直向上的總力等於重量加上整個飛機，機翼+機身+機尾等的氣動阻力的一部分。因此，除非 $ \ alpha $ span> = 0

讓我們看幾個例子。

1。由於速度增加而上升，固定機翼

克里斯前段時間指出的情況，克里斯通過將機翼放在機翼上來定義完全不耦合的推力和升力安裝在火車車廂上的桿子。如果推力增加，速度將增加，機翼將以恆定速度 $ V_z $ span>爬升。這將改變迎角，並使升力矢量向後傾斜。一旦總的向上垂直力等於重量，再加上指向下方的垂直阻力，機翼便以恆定速度爬升。

請注意，在這張照片中看不到推力，只有空氣動力。推力設置為角度 $ \ phi $ span> = 0，並且將等於L * sin（ $ \ alpha $ span>）+ D * cos（ $ \ alpha $ span>）。升力L向後傾斜角度 $ \ alpha $ span>，並且比垂直向上的力大 $ 1 / cos（ \ alpha）$ span>。

因此，在這種情況下（通過速度增加而爬升）：

• 總向上力大於重量大D * sin $ \ alpha $ span>。
• 升降是向上作用力的唯一貢獻因素，它向後傾斜，並且大於總向上垂直作用力。

2。由於飛機機翼向上傾斜，固定機翼爬升

現在，讓我們仔細研究一下固定機翼飛機的情況，由於俯仰角的增加而爬升。考慮所有上述力以及方程式（H）和（V）。迎角 $ \ alpha $ span>由俯仰角 $ \ phi $ span>，空速V和爬升定義速度 $ \ dot {z} $ span>。

所以在這種情況下：

• 向上總力再次大於重量D * sin（ $ \ alpha $ span>）
• 推力T和升力均L是向上總力的貢獻者。每個貢獻多少取決於俯仰角 $ \ phi $ span>和爬升速度 $ \ dot {z} $ span>

3。垂直爬升的直升機

現在為爬升的直升機。乍一看，這是僅由推力引起爬升的情況，因為轉子盤向下傳遞垂直推力。但這就是問題：從機身的角度來看，但是相對於旋轉葉片的空速現在定義了升力。

我們的參考系還是地軸。垂直上升的直升機具有與懸停直升機相同的向下空氣動力，但由於機身的垂直阻力而略有增加。飛行員通過拉動集合體，增加槳距並向後（地球軸）傾斜升力矢量，將直升機從懸停過渡到爬升。

升力的垂直分量等於重量加上其向下垂直分量（葉片阻力+機身垂直阻力）。升力比其垂直分量大1 / cos $ \ phi $ span>。

因此，在這種情況下（隨著音高的增加而上升）：

• 垂直向上的總力大於重量的量為（D * sin（ $ \ alpha $ span>）+垂直
• 升降機是垂直向上力的唯一貢獻者，向後傾斜，因此升力大於總垂直力乘以1 / cos（ $ \ alpha $ span>）。

結論

案例2在此站點上被多次考慮。氣動升力可以小於重量，具體取決於相關的角度和速度。推力必須總是比穩定水平飛行時高L * sin（ $ \ alpha $ span>）。

所有情況下推力都必須更高垂直向上的力大於重量：必須補償垂直的空氣阻力。

@xxaviers答案。由於飛機軸線相對於重力的傾斜，對於穩定狀態的機翼爬升，許多其他答案也是正確的。

沒有升力會等於飛機（以恆定速度）爬升時的重量。

我無法畫出自己所在的位置，所以請忍受。

如果飛機以恆定速度飛行，無論垂直或水平都沒有加速，則機翼產生的升力將小於飛機重量。您會看到，隨著增加爬升角度，升力分量將小於重量矢量。例如，在45度的爬升角度下，升力分量將等於重量的平方根（2）/ 2（或重量的大約71％）。

那麼飛機如何繼續一條直線向上？發動機提供的推力施加的力等於升力和重量之差。如果您繪製了一個力平衡圖（稍後我會嘗試做），您會看到這一點。

問題的標題具有誤導性。

在問題的正文中，我們讀到-

“我的問題純粹是關於所有垂直力的總和：在穩定的爬升過程中，是來自所有來源的總垂直向上力（機翼，機尾，發動機，機身）大於或等於飛機的重量。”

顯然，要使加速度為零，則淨力必須為零，因此淨垂直力必須等於重量。這不是一個很有趣的問題。

標題提出了一個完全不同的問題：“攀爬時舉起的重量是否相等？”這是一個更有趣的問題。

在固定翼飛行的上下文中，“升力”定義為垂直於穿過氣團的飛行路徑，而“阻力”定義為與穿過氣團的飛行路徑平行。為了回答這個問題，我們將假定推力的作用與通過氣團的飛行路徑平行，儘管顯然並非總是如此。這種簡化的假設導致產生以下矢量圖：

以45度和90度的爬升角度進行動力爬升：

在上面的矢量圖中，“角度c”是爬升角度-左側為45度，右側為90度。

我們可以看到，在動力爬升中，升力=重量*餘弦（爬升角），其中爬升角是相對於空氣質量進行測量的（滑行飛行中的一個重要區別-無動力）

很顯然，在動力爬升中，升力小於重量。 例如，如果爬升角度為45度，則Lift = .707 *重量。如果爬升角度為90度，則升力必須為零。

在下降中也是如此-升力=重量*餘弦（下降角），因此升力小於重量。在答案末尾提供的一些鏈接中對此進行了更詳細的探討。

請注意，我們已採用將“推力”和“拖曳”向量組合為單個（“推力”-“拖拽”）向量的方法，然後將該向量安排為具有“提升”和“權重”的閉合向量三角形。每當可以將矢量從頭到尾排列成一個閉合的多邊形（在這種情況下為三角形）時，這表明淨力必須為零，這意味著加速度為零，速度i為常數。為了清楚起見，我們還繪製了矢量三角形外部的各個推力和阻力矢量。這些與（Thrust-Drag）向量是多餘的。

改變爬升角度和/或L / D比：

請注意，對於給定的飛機在給定的配置中，任何給定的攻角都與升力係數，阻力係數和升力係數/阻力係數之比的特定值相關聯。升力與升力係數*空速的平方成正比，阻力與阻力係數*空速的平方成正比，因此升力係數/阻力係數之比也就是升力/阻力之比。因此，對於具有給定配置的給定飛機，任何給定的攻角都與升力與阻力的特定比率相關。

如果上方的左側圖和上方的中間圖均表示相同配置的同一架飛機，則飛機在中間圖中的飛行速度必須稍慢一些。對於相同的L / D比率，這是L和D值都可以稍小的唯一方法。增加功率以增加爬升角，同時保持攻角不變，會使空速略有下降。但是，在這裡所示的情況下，空速的變化將很小，實際上在實踐中不會注意到-它將等於升力矢量或阻力矢量的大小的變化值的平方根。

如果所有圖都表示相同襟翼等構型的同一飛機，則右側圖（L / D比率為5：1）表示的攻擊角要小於左側或中間的圖（L / D比率為10：1）。 （我們將忽略5：1情況代表失速非常近的失速飛行的另一種可能性，其中阻力非常高。）較低的攻角意味著較低的升力係數，但升力矢量的大小是同樣，因此在右圖所示的情況下，空速必須更高。因此，爬升率也更高。簡而言之，當我們增加推力以提高爬升率時，還必須減小攻角，如果出於某種原因我們希望保持爬升角恆定而不是允許其增大。

以8度不同的升力與阻力比率以45度的爬升角度爬升：

請注意，隨著我們降低L / D比，維持相同的45度爬升角度需要越來越多的推力。如果L / D比為2/1，則推力實際上必須大於重量！這有點違反直覺，因為如果推力僅略大於重量，我們顯然可以以一些小的但非零的空速直線上升。但是，垂直爬升將在非常低的空速下進行。在上圖中，如果所有情況都代表同一配置的同一架飛機，則通過將爬升角限制為恆定值，以便L也必須保持恆定，我們將限制空速逐漸增大並減小攻角，升力係數和L / D比。因此，當我們減小攻角，升力係數和L / D比時，阻力和推力都將大大增加。

隨著我們探索越來越接近90度的爬升角度，L / D比對所需推力的影響越來越小。與上圖類似，但對於60或70度的爬升角度，由於我們減小了攻角，升力係數和L / D比，因此顯示的n推力增加量要比在a處看到的少。爬升角度為45度。這也意味著在這種情況下，當我們減小攻角，升力係數和L / D比時，我們將迫使空速增加較少。這是有道理的-隨著推力承擔越來越多的飛機重量，機翼的動力學對空速的影響越來越小。在真正的垂直爬升的情況下，機翼必須處於零升空攻角且L / D比必須為零。當然，在這種情況下，阻力仍然會隨空速而變化，因此，我們想要向上直線飛行的速度越快，我們需要的推力就越大。

為清楚起見，此答案集中在一些相當陡峭的爬升角度。同樣重要的是，請記住，對於通用航空輕型飛機通常具有的淺爬升角（或下降角），爬升角的餘弦值不小於1，因此升力幾乎等於重量（具體而言，升力僅略小於重量。）由於重量不會隨爬升或俯衝角的變化而變化，因此我們可以得出結論，對於較淺的爬升或俯衝角，沒有其他加速度繼續發生（特別是，飛行路徑沒有彎曲）或向下，機翼不會傾斜，因此飛行路徑不會彎曲以描述轉彎）-升力也幾乎恆定，無論飛機是在爬升，下降還是不上升。這意味著，如果爬升或下降角度很淺並且淨G載荷為1，則空速指示器也可以解釋為攻角計。為什麼會這樣呢？為了使升力幾乎保持恆定，升力係數與空速的平方成反比必須近似成立。對於較淺的爬升或下降角和接近1的淨G載荷，這在空速和攻角之間建立了幾乎固定的關係。如果空速低，則升力係數和攻角必須高；如果空速高，則升力係數和攻角必須低，無論飛機是否以淺角度爬升，以較小的角度下降或水平飛行。因此，空速指示器實質上是在淺爬升或下降角度時的迎角計。在非常陡峭的爬升角上，升力比重量要輕得多，事情變得更加複雜-給定的攻角將比水平飛行時的空速低，給定的空速將使飛機空速低。攻擊角度要比水平飛行時好。在飛機直線上升的最極端情況下，升力必須為零，因此升力係數必須為零，並且攻角必須接近零（實際上，它必須略為負值，除非機翼完全對稱），無論空速指示器顯示什麼。顯然，在這種情況下，空速指示器不能充當“雙重職責”來引導攻角。

我們在整個答案中都一直認為推力矢量的作用與穿過氣團的飛行路徑平行。顯然，如果這不成立，則等式提升=重量*餘弦（爬升角）也不再成立。舉一個極端的例子，請注意，當Harrier“跳躍式噴氣機”的排氣噴嘴筆直指向下方時，機翼就“卸載”了-飛機可以在零空速下以零升力盤旋，完全由推力支撐。相反，在滑翔機絞盤發射期間，拖纜在滑翔機上陡然向下拉。這也可以看作是“矢量推力”的一種形式，但是現在機翼上的負載是增加而不是減少，因此機翼必須產生比飛機重量大得多的升力。無論如何，最好先全面了解推力矢量與飛行路徑平行作用的簡單情況，然後再考慮更多特殊情況。

要查看從外部參考源進行爬升飛行的力的矢量圖，請參見下圖。此圖顯示了與該答案中包含的其他圖相同的關係，但是力尚未佈置在閉合的矢量多邊形中，因此淨力為零不太明顯。

上圖是矢量圖，顯示了穩定，線性，恆定空速爬升中的力-來自 https://systemdesign.ch/wiki/L% C3％B6sung_zu_Steigflug

FS =推力

FW =阻力

FGp是與飛行路徑平行作用的重量分量，其值為ALSO的大小與FGs完全相等，方向相反（推力-阻力）

FGs是垂直於飛行路徑的重量分量，ALSO的大小也完全相等且與舉升方向相反。

FA =升力

FG =重量

角度β是爬升角度，即飛行路徑與地平線之間的角度。

請參閱以下有關問題的相關答案：

“是什麼導致滑翔機在飛行過程中產生推力？”

““引力”功率與發動機功率”

“以給定的空速下降到給定的滑坡坡度（例如ILS）時，升力矢量的大小在順風還是逆風中是否不同？”

”

“是否需要通過改變飛機的俯仰角來達到迎角？”