I denna artikel definieras och förklaras lyftkraften, den kraft som lyfter något eller någon uppåt i tyngdkraftfältet, hos motordrivna flygplan, segelflygplan, glidflygplan och helikoptrar, så kallade aerodyner. Artikeln beskriver även lyftkraften hos vattenskidor, snabbgående båtar, simmare, fåglar, fladdermöss och insekter.
Uttrycket lyftkraft förekommer också vid beskrivning av så kallade aerostater, till exempel en luftballongs lyftkraft på ballongkorgen med de ombordvarande som verkar rakt upp från jordens yta enligt Arkimedes princip.
Lyftkraft hos flygplan och helikoptrar thumb|350px|Krafter som verkar på en flygplansvinge. Lift = lyftkraft, Angle of attack = anfallsvinkel, Thrust = dragkraft, Drag = luftmotstånd, Weight = tyngd
När det gäller aerodyner, till vilka olika slags flygplan och helikoptrar hör, används ordet lyftkraft på ett något annorlunda sätt än i de flesta andra sammanhang. Den lyftkraft som genereras av en flygplansvinge eller en helikopterrotor kan användas till att accelerera flygplanet eller helikoptern i vilken riktning som helst, som ligger inom möjligheternas gränser, även om man ofta menar den kraft som håller dem flygande genom att motverka tyngdkraften, eftersom flygning rakt fram på konstant höjd är vanligast. När inget annat anges är det vanlig flygning rakt fram på konstant höjd som avses nedan.
Lyftkraften som utövas av en flygplansvinge definieras som den kraft som vingen åstadkommer i flygplanets symmetriplan vinkelrätt mot flygplanets (vingens) rörelseriktning, det vill säga motsvarande uppåt när flygplanet står på marken. Lyftkraft kan även sägas vara negativ. Då accelereras luften åt motsatt håll. Detta är till exempel fallet vid ryggflygning och bunt.
Lyftkraft genereras genom acceleration av luft Lyftkraft genereras genom att vingen accelererar luft tvärs vingens rörelseriktning parallellt med flygplanets symmetriplan. För att accelerera luften utövar vingen en kraft på luften. Denna kraft motsvarar direkt en lika stor motkraft som luften utövar på vingen. Denna motkraft är lyftkraften. Fysikaliskt motsvarar detta Newtons tredje lag, den om verkan och motverkan. Att luft accelererats nedåt framgår i fotot av den fåra i molnet som flygplanet lämnat efter sig. Bidragande till att molnet upplösts lokalt är de heta gaserna från motorerna, som dragits med av nedsvepet. Virvlarna behandlas i ett senare avsnitt.
Den mängd luft (massa/vikt) som i varje ögonblick måste accelereras, m, och storleken av denna acceleration, a, ges av Newtons andra lag
där F är den accelererande kraften (här densamma som lyftkraften L).
Det är emellertid inte möjligt att på ett enkelt sätt beräkna m och a, det vill säga att fastslå om en viss stor mängd luft (stor massa) accelereras i relativt liten grad eller om en viss liten mängd luft (liten massa) accelereras i högre grad när sambandet uppfylls. I själva verket accelereras heller inte all luft runt vingen lika mycket. Luften närmast vingen, över och under, accelereras mest. Luft längre ifrån accelereras allt mindre tills effekten blir försumbar.
Utmaningen för flygplankonstruktörerna (inklusive aerodynamikerna) är att konstruera lätta men hållfasta vingar som på bästa sätt kan accelerera den luft som krävs för aktuell typ av flygplan. Annars kan luft accelereras med vilket plattliknande föremål som helst. Aerodynamikerna beräknar och mäter dock inte massan och accelerationen av den luft som accelereras, utan det resulterande varierande trycket på vingens båda sidor, som integrerat över hela vingytan ger lyftkraften L och dessutom andra intressanta data, bland annat det tippmoment som verkar på vingen och vingens luftmotstånd.
För att emellertid få en grov uppfattning om den massa som accelereras i varje ögonblick och accelerationens storlek i låg underljudsfart kan man göra följande överslagsberäkning (efter Ludwig Prandtl):
Massan som efter hand påverkas av en vinge antas enligt Prandtl (gäller dock någorlunda väl för vissa vingar) vara massan av luften i den tänkta cylinder med vingens spännvidd (b meter) som diameter som vingen flyger igenom. Om vingens korda (längd i flygriktningen) är c meter påverkas i varje ögonblick en skiva med massan 3,14*b2*c*1,25/4 kg om luftens densitet är 1,25 kg/m³, vilket den är på låg höjd. Den nödvändiga genomsnittliga accelerationen nedåt blir då lyftkraften dividerad med denna massa. Eftersom accelerationen är ett genomsnittligt värde över hela den tänkta luftskivan innebär denna överslagsberäkning att accelerationen närmast vingen underskattas och därmed också det resulterande nedsvepet närmast vingens bakkant, se nedan.
För ett mindre flygplan (till exempel en Cessna 172) med en spännvidd på 11 meter och en medelvingkorda på 1,5 meter blir massan av den luft som i varje ögonblick accelereras ca 180 kg. Om flygplanets massa är 1000 kg blir lyftkraften vid flygning rakt fram på konstant höjd 1000*9,81 Newton och den nödvändiga genomsnittliga accelerationen 1000*9,81/180 m/s² = 55 m/s². Vid 120 knops fart passerar vingen en sådan tänkt 1,5-metersskiva av luftmassan på 0,0243 sekunder (1,5 m/farten i m/s), vilket är den tid som vingen kan verka på just den luftmassan. Genomsnittshastigheten hos nedsvepet bakom vingen blir då 0,0243*55 m/s = drygt 1,3 m/s. Vid 60 knops fart är det fortfarande samma mängd luft som accelereras i varje ögonblick, vilket innebär att accelerationen nedåt av luften också måste vara densamma, men eftersom flygplanets fart är hälften så hög kommer varje luftavsnitt att accelereras dubbelt så länge, det vill säga i 0,0486 sekunder. Därför blir genomsnittshastigheten hos nedsvepet dubbelt så hög, knappt 2,7 m/s.
Med samma typ av överslagsberäkning kan massan och accelerationen av den luft som i varje ögonblick måste accelereras nedåt samt den resulterande genomsnittliga nedsvepshastigheten av luften bakom en Boeing 747 strax före landning grovt uppskattas. Massan hos luften är ca 30 000 kg (spännvidd ca 60 meter och korda ca 8,5 meter). Med en massa hos flygplanet av 250 ton krävs att den genomsnittliga accelerationen av denna mängd luft under vingpassagen är drygt 80m/s². Vid 200 knops fart blir då nedsvepshastigheten knappt 7 m/s.
De flesta vingar är inte lika effektiva som den ideala vinge som Prandtl antog vid sina teoretiska beräkningar (med så kallad elliptisk lyftkraftfördelning i spännviddsled). I själva verket accelereras därför vanligen en mindre mängd luft än vad som antagits i exemplen ovan och därför behövs en större acceleration av luften vilket gör nedsvepshastigheterna bakom vingarna högre.
Hur accelerationen åstadkommes thumb|Under förutsättning att den är försedd med lämplig framdrivning kan även en lätt och jämntjock stoppskylt flyga. thumb|Typisk tryckfördelning omkring en schematisk vingprofil. Det går att generera lyftkraft med vilket plattliknande föremål som helst. Det krävs inga särskilda fenomen för detta förutom de som vi är förtrogna med från blåsiga dagar och det dagliga livet, vilket man annars kan förledas att tro när man läser vissa beskrivningar av lyftkraftens uppkomst baserade på teoretisk aerodynamik. Dessa utgår från matematiska modeller, alla med mer eller mindre omfattande fysikaliska förenklingar, och vissa skiljer inte nödvändigtvis på orsak och verkan. Teoretisk aerodynamik utnyttjas främst för att ta fram den mest ändamålsenliga vingen för en viss typ av flygplan, eller för forskning, tillsammans med praktisk aerodynamik (vindtunnlar och flygprov) – inte för att förklara lyftkraft. I denna artikel förklaras hur lyftkraft uppkommer direkt med hjälp av de naturlagar som är kända som Newtons rörelselagar.
Newtons första lag säger att ett föremål förblir i vila eller i likformig rörelse så länge ingen yttre kraft verkar på föremålet. I en gas är det mera komplicerat eftersom gasmolekylerna befinner sig i ständig sicksackrörelse, men Newtons första lag gäller även här såväl för varje enskild gasmolekyl som på makronivå om man byter ut “ett föremål” mot “tyngdpunkten hos en viss mängd gasmolekyler” och “så länge ingen yttre kraft verkar på föremålet” mot “så länge inga tryckskillnader mellan motsatta sidor av denna mängd gasmolekyler finns”. Tryckskillnader accelererar gas (till exempel luft) från ett område med ett visst tryck i riktning mot områden med lägre tryck enligt Newtons andra lag. Ju större tryckskillnaderna är desto större blir accelerationen. thumb|Exempel på utvecklingen av vingprofiler mellan 1906 och 1944.
Anta att en vinge med positiv anfallsvinkel (motsvarande en snedställd skiva med framkanten högre än bakkanten) drivs framåt genom stillastående luft. Såväl vingens ovansida som dess undersida bidrar då till att accelerera luft i närheten av vingen i huvudsak nedåt på grund av de tryckskillnader som uppstår i luften nära vingen när vingen tränger undan luften. Undersidan pressar luft nedåt delvis genom direkt fysisk kontakt men huvudsakligen indirekt på grund av det övertryck som samtidigt uppstår på denna sida nära vingen. På grund av luftens tröghet (den har massa) stannar nämligen den undanträngda luften kvar i vingens närhet under passagen och samma mängd gasmolekyler som fanns där innan passagen måste nu dela på ett mindre utrymme under denna tid. Luften komprimeras därför något under vingen varvid ett övertryck bildas, men accelereras samtidigt på grund av Newtons första och andra lagar längre nedåt där trycket är lägre och - närmast vingspetsarna - även åt sidan. Ovansidan av vingen suger ner luft (accelererar luft nedåt) på grund av det undertryck som uppstår på denna sida när luften förtunnas på grund av “vindskugga”. Om inte någon luft sugs ner mot vingen skulle ett vakuum uppstå bakom vingen, vilket förhindras av Newtons första och andra lagar. Närmast vingspetsarna sugs luft in även från sidan. Tillsammans med den luft som strömmar utåt under vingen vid vingspetsarna bildar den vingspetsvirvlar. Över- och undertrycken närmast vingen som samtidigt verkar även på vingen enligt Newtons tredje lag ger integrerat över hela vingens alla ytor lyftkraften. Typiskt bidrar översidan till ca två tredjedelar av lyftkraften och undersidan en tredjedel.
Tryckskillnaden mellan under- och ovansidan gör att luft strömmar uppåt omedelbart framför vingen (uppsvep) för att söka utjämna denna tryckskillnad. Tillsammans med vingens mjukt välvda form på ovansidan framför vingens högsta punkt innebär detta att även detta område får ett undertryck på grund av “vindskugga" som successivt retarderar luftens uppåtgående hastighet till noll vid vingens högsta punkt varifrån den sedan accelereras vidare nedåt. Oftast är bidraget till vingens lyftkraft faktiskt störst från den främre tredjedelen av vingens översida.
Den genomsnittliga accelerationen av den luft som vingen påverkar när den passerar förbi resulterar i det nedsvep och de vingspetsvirvlar som vingen lämnar bakom sig, se . Luften som tryckts respektive sugits ner av vingen fortsätter att strömma nedåt bakom vingen, men då den inte längre accelereras bromsas den så småningom upp av luften bakom vingen - eller av marken om flygplanet befinner sig mycket nära marken, som vid start och landning. Såväl uppsvep som nedsvep minskar med ökande hastighet.