米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
您当前的位置(zhì):首页 > 航飞知识

飞机(jī)襟翼的作(zuò)用

 

一架飞机(jī)在高空正常飞行的时(shí)候(hòu),机翼看起来好像(xiàng)是一个整体。其(qí)实不然,机翼前缘(yuán)、后缘都装有长短(duǎn)、宽度不(bú)同的翼片,有(yǒu)的可向(xiàng)下偏转,有(yǒu)的可向前伸出,有(yǒu)的可(kě)向(xiàng)后滑退,可谓五花(huā)八门。由于这(zhè)些翼(yì)片是机翼的附属物,并且可(kě)以(yǐ)偏折,正像我们穿的衣(yī)服(fú)下襟随风摆动(dòng)一样,因此科学家给这些翼片起了一个十分(fèn)形(xíng)象(xiàng)的(de)名称———襟翼。平时(shí)飞机停在机场上或在高空飞行时,襟翼都收拢在机(jī)翼前缘(yuán)或(huò)后缘上,一旦飞机进入起(qǐ)飞(fēi)或着(zhe)陆阶段,它(tā)们的原(yuán)形就显露了出来(lái)。 

飞(fēi)机为(wéi)什么要装襟翼呢?

1、襟(jīn)翼的(de)奥秘在于(yú)提高升力 

机(jī)翼的(de)作用就是产生足够的升力使飞机能飞上(shàng)天空。如果机(jī)翼是一个整体(tǐ)的话,那么在(zài)机(jī)翼面积、翼型、展弦(xián)比确定的情(qíng)况下,它的最大升力也就(jiù)是确定不变的了。如果飞(fēi)机的全(quán)部重量是50吨,机翼(yì)必须产生490千(qiān)牛以上的升力(lì)才(cái)能飞起来。我们知道,机翼面积越大,升力越大(dà);速度越大,升力也(yě)越大。换句(jù)话(huà)说就是:在升力一定的情况下,机翼面积(jī)越大,起飞速度可以越小;起飞速度越大,机翼面积可以越小。因此,为了把这50吨的飞机弄上天(tiān),我们可(kě)以采取这(zhè)样两个办(bàn)法(fǎ):一是选(xuǎn)用面积(jī)较(jiào)小的(de)机翼,通过(guò)加大起(qǐ)飞速度使升力超过490千牛;二是使起(qǐ)飞速(sù)度(dù)保持在较低的值上,通过采用大面(miàn)积机翼(yì)以产生490千牛以上(shàng)的(de)升力。 

这两个办法行不行呢?第一个办法机翼面(miàn)积较小,飞机(jī)的结构(gòu)重量就较轻,这是(shì)优点(diǎn),但起飞(fēi)速度(dù)大(dà)是(shì)很不利的,一方面(miàn)要(yào)求机(jī)场跑(pǎo)道(dào)很长,这很不合算(suàn),对舰载飞(fēi)机(jī)更是不利;另一方面,高(gāo)滑跑速度对(duì)安全的威胁极(jí)大。第(dì)二(èr)个方法起(qǐ)飞(fēi)速度低,有(yǒu)利于缩短滑跑距离,但当飞机(jī)起飞(fēi)后(hòu)速度增加,大(dà)面积机翼便成了累赘,不但重(chóng)量(liàng)大使载重量大大减(jiǎn)少,而且会使(shǐ)阻力剧增,飞机的耗油量因此显著增加。这种(zhǒng)低速(sù)时(shí)升力小、高速时阻力大的问题称为飞机的高低速矛盾。怎样解决这一难题(tí)呢?这就(jiù)要(yào)靠襟翼来实现。 

襟翼(yì)的一个主要作用是协调这个矛(máo)盾,既不需要很大、很重的(de)机(jī)翼,也能在(zài)较低的起飞着(zhe)陆速度下产生(shēng)足够的升力,使载重、速度、阻(zǔ)力和油耗达到综合性的(de)最佳(jiā)化。用(yòng)整体一块的(de)方(fāng)式设计机翼不能同时满足大载重量、低(dī)起飞和着(zhe)陆速度、低阻力和低耗油率的要求。由于襟翼具体作用是大(dà)大提高(gāo)飞机起飞和着陆等(děng)低速阶段(duàn)的升力,因而统称增(zēng)升装(zhuāng)置。 

襟(jīn)翼为什么(me)能增加(jiā)升力呢?在速度一定的情况下,提高升力的办(bàn)法(fǎ)主要有4种:一(yī)是改(gǎi)变机翼剖面形状,增(zēng)加翼型弯度;二是增加机翼面积;三是尽可能保持层流(liú)流动;四是(shì)在环绕机翼的气流中,增加一股喷气气(qì)流。襟翼(yì)就是通过(guò)改(gǎi)变翼(yì)型(xíng)弯度、增加机翼面(miàn)积(jī)、保(bǎo)持层流流(liú)动而(ér)增加升力的。 

2、飞机襟翼样式众多(duō) 

襟翼概念出(chū)现得很早。第一次世界大战前,由于飞机速度提高,要求飞机在低速时也能产生足够的升力,于是有人开始(shǐ)了最简单的后缘襟翼的试验探索。 

为什(shí)么飞机要装襟翼? 

简单襟翼就是(shì)机翼后(hòu)缘的一部分(fèn)。它可以弯曲,这样(yàng)就会改(gǎi)变机翼弯度(dù),提高升力(lì)。不久,又出现了开裂式襟翼。当它放(fàng)下时(shí),一方(fāng)面可使翼(yì)型变弯,一方面会在机翼后缘形(xíng)成低压,两方面的效果都是增加了(le)升力。通常,开裂式襟翼可(kě)使升力系数提高75%~85%。同时(shí),开裂式襟(jīn)翼还能增加阻力,对飞(fēi)机安全、缓慢地着(zhe)陆有利。 

20世纪20年代(dài),英(yīng)国著(zhe)名设(shè)计师汉德莱·佩奇和德国(guó)空(kōng)气(qì)动力学家拉赫(hè)曼发明了开缝襟翼。它是一条或几条附(fù)着在机翼后缘的可动(dòng)翼(yì)片,平时与机翼合为一体,飞机起飞或着(zhe)陆时放(fàng)下(xià)。襟翼片能(néng)够增加(jiā)机翼的面积,改(gǎi)变机翼弯度(dù),同时还会形成一条(tiáo)或几条缝隙。增加面积可(kě)以提(tí)高升力,形成缝隙可使下表面的气流经(jīng)缝隙流向上表面,使上表面的(de)气流速度提高,可较大范围保持层流,也可使(shǐ)升力增加(jiā),并(bìng)能减少(shǎo)失速现象的(de)发(fā)生(shēng)。开缝襟翼是襟翼中十分重要(yào)的一种。它也可以装在飞(fēi)机前缘上,通常(cháng)都是一条。目前大(dà)型飞机特别是客机都安(ān)装了双缝(féng)或(huò)三(sān)缝(féng)襟翼,可提高升力系数85%~95%,效(xiào)果十分显著。 

还有两种襟翼也(yě)很常见(jiàn),一种是富勒襟(jīn)翼,一种是克鲁格襟翼。 

富勒(lè)襟翼是(shì)在(zài)机翼后缘安装的活动(dòng)翼面,平时紧贴在机翼下表面上。使(shǐ)用时,襟翼沿下翼面安装的(de)滑轨后退(tuì),同时下偏。使用富勒襟翼可(kě)以(yǐ)增加翼剖面的弯度,同时能(néng)大大增加(jiā)机翼(yì)面(miàn)积,增升效果非(fēi)常明显,升力系数可提高(gāo)85%~95%,个别大面积富(fù)勒襟翼的升(shēng)力系数可提(tí)高110%~140%。这种襟翼结构(gòu)较(jiào)复杂,多在大、中型飞机上采(cǎi)用,可大大改善起降性能(néng)。 

克鲁格襟翼位于机翼前缘。它的(de)外形相当于(yú)机翼前缘的一部分。使用时(shí)利(lì)用液压(yā)作动筒将克鲁格襟翼(yì)向(xiàng)前下方伸出,既改变了(le)翼(yì)型,也增加(jiā)了翼面积,增升效果也比较好。 

3、飞机襟翼在发展中(zhōng) 

襟翼的(de)发展并没(méi)有(yǒu)完结。上面(miàn)介绍的襟翼装置发展比较成熟(shú),还有一类襟翼(yì)概念(niàn)提出的也很早,但直到现在仍(réng)不完善,这就是喷气襟翼。它的(de)设计(jì)方案(àn)很多,基本思想(xiǎng)都是通过从发动机或高压气瓶(píng)引出气体,吸(xī)向机翼或襟翼表(biǎo)面(miàn),达到增加升力、推迟分离、降(jiàng)低阻力、改善失速特性的(de)目(mù)的。由于喷(pēn)气(qì)襟翼十分复(fù)杂(zá),目(mù)前(qián)只有个别飞(fēi)机(jī),如“鹞”式垂直起降(jiàng)飞机和F4、米格(gé)-21轻型战斗机使用了喷(pēn)气襟翼(yì)。其试验工(gōng)作仍在进行之中。

特殊襟翼 

我们知(zhī)道(dào),襟翼的种类有很(hěn)多,除了常用的简单襟翼(yì)、开裂襟翼、开缝襟翼和后退(tuì)襟翼(yì)等均位于(yú)机翼后缘的后缘襟翼(yì)以(yǐ)外,还有(yǒu)一些与普通后缘襟翼构造(zào)有(yǒu)差别的特(tè)殊襟翼,如位于机(jī)翼前缘的前缘襟翼与克鲁格襟翼(yì),以及(jí)可以在机翼上引入发动(dòng)机(jī)的喷气流,改(gǎi)变空气在机(jī)翼上(shàng)的流动状态的喷气(qì)襟翼。 

前缘(yuán)襟翼:后缘襟翼都(dōu)位于(yú)机翼的后缘,如果把它的位(wèi)置移到机翼的(de)前(qián)缘,就变(biàn)成了前缘襟(jīn)翼。前缘(yuán)襟翼(yì)也可以看作是(shì)可偏转的前缘(yuán)。在大迎角下,它向下偏转,使前缘与来流(liú)之间的角度减小,气流沿上翼面的流动(dòng)比较(jiào)光滑(huá),避免发生(shēng)局部气流分离(lí),同(tóng)时(shí)也(yě)可(kě)增大翼型的弯(wān)度。 

前缘襟翼与后缘襟翼(yì)配合使用可进一步提高(gāo)增升(shēng)效(xiào)果(guǒ)。一般的(de)后缘襟翼有一(yī)个缺点(diǎn),就是当它向(xiàng)下(xià)偏转(zhuǎn)时,虽(suī)然(rán)能够增大上翼(yì)面气流的流速,从而增大升力系(xì)数,但同时也使得机翼前缘处(chù)气流的局部迎角增大(dà),当飞机以大迎(yíng)角飞行时,容(róng)易导(dǎo)致机翼(yì)前(qián)缘上部发(fā)生局部的气流分离,使飞机的性能变坏。如(rú)果此时采用(yòng)前缘襟翼,不但可以消除(chú)机翼前缘上部的局部气流分(fèn)离,改善后缘襟翼的增升效果,而且其本身也具(jù)有增升作用。 

克鲁格(gé)襟翼:与前缘襟翼(yì)作用相同的还有一种克鲁(lǔ)格(Krueger)襟翼。它一般位于机翼前(qián)缘根部,靠作动筒收放。打开时,伸向(xiàng)机翼下前方,既增大机翼面积(jī),又增大翼(yì)型弯度,具有较好(hǎo)的(de)增升效果,同(tóng)时构造也比(bǐ)较(jiào)简单(dān)。 

喷气(qì)襟翼:这是目前正在研究中的一种增升装置(zhì)。它的基本原理是:利(lì)用从涡轮喷气发动机引出(chū)的压缩空气或燃气(qì)流,通过机翼后缘的缝隙沿整个翼展向后下方(fāng)以高速喷出,形成(chéng)一片喷气幕(mù),从而(ér)起到襟冀的增升作用。这是超音速飞机的一种特殊襟翼,其名称来历就是将“喷气”和“襟翼(yì)”结合起来。 

喷气襟(jīn)翼一方面改(gǎi)变了机翼周围的流场(chǎng),增加了上下压(yā)力差(chà);另一方面,喷气的反作用(yòng)力(lì)在(zài)垂直方向(xiàng)上的分力也使机翼升(shēng)力大(dà)大增加。所以,这(zhè)种装置的(de)增升效果极(jí)好。根据试(shì)验表(biǎo)明,采用喷气襟(jīn)翼可(kě)以使升力(lì)系数增大到124左右,约为(wéi)附面层控(kòng)制系统增升效果的23倍。虽然喷气襟翼的增升效(xiào)果很好,但(dàn)也有许(xǔ)多尚待(dài)解决(jué)的难题:发(fā)动机(jī)的喷气(qì)量太大,喷流能(néng)量的(de)损失大(dà);形(xíng)成(chéng)的喷(pēn)气幕对飞机的稳定(dìng)性(xìng)和操纵性有不良影响;机翼(yì)构(gòu)造复杂,重量急剧(jù)增加;发动机(jī)的燃气流(liú)会烧毁(huǐ)机场跑道等等。

IMG_2025.JPG

咨询航拍服务可加(jiā)老(lǎo)鹰的微信laoyingfly

相关(guān)文章
云南米兰站网页版和骏鹰航空科技有限公司 版权所(suǒ)有
联(lián)系人:高先生
电话(微(wēi)信):18208826648
地址:昆(kūn)明市西福(fú)路米兰站网页版和骏鹰航空科技园(yuán)
网站备案号: 滇ICP备(bèi)19003830号-1
米兰站网页版-米兰(中国)

微信咨询.png

米兰站网页版-米兰(中国)

米兰站网页版-米兰(中国)