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    打赌你都见过 揭秘飞机机翼的神秘结构

      [  中关村在线 原创  ]   作者:陈晨   |  责编:陈亮

        早期的飞机,机翼的设计就是一个大直板(请原谅大C的形容词这么直接),而现在我们看到的飞机机翼在末端都是竖起来的,有的甚至有有一些很好看的造型,难道这些设计就是为了飞机外观上能够很漂亮吗?当然漂亮是一部分,这些设计叫做翼梢小翼,别看这个小翼,它里面可包含了省钱的大学问。

    ● 为什么飞机要加入翼梢小翼?

        早期的飞机,飞机的机翼末端是平直的,这样由于机翼下表面的高压气流会向上表面卷上去,形成翼尖的涡流,而这个涡流对于飞机的影响最直接的就是阻力。大家都知道航空燃油是非常昂贵的,增加1%的阻力都会让飞机烧掉不少没有必要花费的钱,因此人们开始研究解决这个涡流的问题。早期的翼梢概念是由19世纪初一位英国空气动力学家构想的,但是真正将其与飞机联系在一起则是NASA(美国国家航空航天局)的Richard Whitcomb博士。

    坐飞机都见过 机翼上这些玩意是什么?
    没有翼梢小翼的机翼末端会产生较大的湍流

        在上世纪70年代末期,NASA在一家KC-135飞机上安装了翼梢小翼进行试验,得到的结果是最大飞行高度增加了3.4%,升力系数增大了4.88%,巡航状态升阻比提高了7.8%,航程增加了7.5%。这充分说明了翼梢小翼的设计是有价值的。

    ● 翼梢小翼的作用是减阻

        飞机的平直机翼,机翼的下表面气流由于高压而会流向上表面,在翼尖产生较大的旋涡,档飞机飞行速度增加,旋涡的强度也会随之增加。这种旋涡的能量很大,但是对于飞机的升力和推力都没有任何帮助,反而会增加飞机的阻力和燃油消耗。加装了翼梢小翼之后,虽然旋涡是不可能完全被消除,但是旋涡的强度被明显的降低了。因为翼梢小翼像是一堵墙一样阻挡空气卷上来,这样就可以有效地减少飞机飞行时的阻力。

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    有无翼梢小翼的涡流对比

        减少了飞机飞行时的阻力,就会节省一部分的燃油消耗,节省了燃油消耗,这样就可以节省运营的成本。如果每一架飞机都节省一部分成本,那么一年整体运营下来,节省的成本还是很可观的数字。

        不过在短程的航线上,翼梢小翼的作用就不够明显了,因为它会给飞机带来额外的重量,这些重量的增加的燃油消耗不能够抵消减少阻力的节油的量。因此在短途的航线客机上,其实可以不加装翼梢小翼。不过近几年,航空燃油的价格不断飙升,因此很多航空公司在订购飞机时会要求加装翼梢小翼,甚至将现有的机型去改装和加装翼梢小翼,以谋求成本的节约。

    ● 几款现在十分常见的翼梢小翼

    1、融合式翼梢小翼

    坐飞机都见过 机翼上这些玩意是什么?
    融合式翼梢小翼

    典型客机机型:波音737NG、波音757-200、波音767-300ER、空中客车A320系列、空中客车A320neo、空中客车A330neo、空中客车A350XWB系列、中国商飞ARJ21、中国商飞C919。

    2、单段式翼梢小翼

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    单段式翼梢小翼

    典型客机机型:波音747-400、空中客车A330-200、空中客车A340-300。

    3、分叉式翼梢小翼

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    分叉式翼梢小翼

    典型客机机型:波音737NG和波音737MAX。

    4、复合后掠角涡扩散器翼梢小翼

    坐飞机都见过 机翼上这些玩意是什么?
    复合后掠角涡扩散器翼梢小翼

    典型客机机型:空中客车A319、空中客车A320、空中客车A380。

    5、斜削式翼梢小翼

    坐飞机都见过 机翼上这些玩意是什么?
    斜削式翼梢小翼

    典型客机机型:波音747-8、波音767-400ER、波音777-200LR、波音777-300ER、波音787系列。

    6、盒式或者环式翼梢小翼

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    盒式或者环式翼梢小翼

        环式或者成为盒式翼梢小翼目前比较少见,主要在一些商务飞机上会见到。

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