【簡介:】飛機在空中翱翔,全靠那一對長長的翅膀產(chǎn)生升力。這對翅膀可不簡單,除了基本機翼之外,上面還有各種各樣的輔助零件。它們一起努力控制飛行姿態(tài),增加升力、增大臨界迎角,提高安全性
飛機在空中翱翔,全靠那一對長長的翅膀產(chǎn)生升力。這對翅膀可不簡單,除了基本機翼之外,上面還有各種各樣的輔助零件。它們一起努力控制飛行姿態(tài),增加升力、增大臨界迎角,提高安全性。
這些零件通常有副翼、襟翼、前緣縫翼和擾流板,有的飛機上還有襟副翼、前緣鋸齒、翼梢小翼等。很多狹長的小翼片雖然看起來差不多,但功能截然不同。
1、先說最簡單的副翼。副翼在機翼末端后緣,左右各一個。通過左右副翼向不同方向偏轉(zhuǎn),形成滾轉(zhuǎn)力矩讓飛機橫滾。副翼長度不大,通常占整個機翼的1/5左右。
飛行員將駕駛盤向左移動,左邊副翼向上偏轉(zhuǎn)升力減小,右邊副翼向下壓升力增加,飛機向左橫滾,反之亦然。左右副翼與方向舵配合,飛機就能在空中自由轉(zhuǎn)向了。
▲副翼原理示意圖
2、另一個重要翼面是襟翼。這種翼面平時隱藏在機翼里,需要時伸出,像衣襟一樣擺動,所以叫“襟翼”。分前緣襟翼、后緣襟翼。
后緣襟翼安裝在機翼后緣,能向下偏轉(zhuǎn)或向后伸出,可以增大機翼彎度和面積,提高升力系數(shù)增大升力,同時也增大阻力。
▲飛機降落前先放下后緣襟翼
▲后緣襟翼工作原理
通常機翼彎度增加,升力也隨之增加。但彎度過大時,上表面氣流會在機翼后緣處分離,導致升力驟然下降而失速。
后緣襟翼通常在飛機降落時放下,一方面提高升力,一方面增大阻力,降低飛機進場速度,提高安全性。有時候起飛時也會放出一部分,以增大升力讓飛機在更短距離內(nèi)起飛,降低對機場的要求。
后緣襟翼的種類很多,有簡單襟翼、分裂襟翼、開縫襟翼、后退襟翼、雙縫襟翼等等。后緣襟翼伸出、縮回由蝸桿裝置控制,裝置外部有整流罩,可以減小阻力。
▲后緣襟翼的控制機構
前緣襟翼與后緣襟翼相反,安裝在機翼前緣,也在飛行中起重要作用。
比如超音速飛機的機翼前緣很尖,整體厚度也薄。放下后緣襟翼后翼型彎度增加,機翼前緣與空氣來流相對迎角變大,產(chǎn)生局部氣流分離,導致飛行不穩(wěn)。
前緣襟翼可以改變相對角度,使氣流更平滑的流過機翼,減少失速發(fā)生。同時前緣襟翼也能增大機翼彎度,進一步提高升力和臨界迎角。
▲前緣襟翼收起與放下
前緣襟翼也有很多種,如普通前緣襟翼、克魯格襟翼、前緣吹氣襟翼等。
克魯格襟翼常位于機翼前緣根部,從下面向上打開,像個大鉤子,結構簡單可靠,增升效果良好。
▲克魯格襟翼
前、后緣襟翼配合起來,極大的提高了飛行性能。
3、前緣縫翼。前緣縫翼也安裝在前緣,離前緣襟翼很近。它打開時與基本機翼前緣表面形成縫隙,將下表面壓強較高的氣流導向上表面,延緩上表面氣流分離,提高飛機臨界迎角,減小失速可能。同時也提高升力系數(shù),增加升力。
尤其在飛機起飛時,機頭仰角較大有可能突然失速墜機。前緣縫翼提高臨界迎角,可以有效的緩解這種情況。它還能降低進場速度,提高降落性能。
在一些大型飛機上,前緣襟翼和前緣縫翼組合起來使用,效果很好。
4、此外,機翼上還有擾流板,又叫減速板。擾流板通過液壓系統(tǒng)升起,能減小升力、增大阻力,使飛機速度高度都降低。擾流板分飛行擾流板、地面擾流板。
飛行擾流板能在空中使用,單獨使用一側時,可以產(chǎn)生與副翼相當?shù)淖饔?。地面擾流板只能在地面使用。飛機降落時,飛行擾流板、地面擾流板全部打開,使飛機在更短的距離內(nèi)停下來。
各種翼面共同努力,飛機才能在空中靈活的飛行,也能安全的起降。
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飛機在飛行中需要克服兩個力,用發(fā)動機推力克服空氣阻力,這是平行方向的力??v向的力就是重力,也就是地球引力,克服重力就需要機翼提供的升力。機翼不是鐵板一塊,其中還包含可活動的襟翼,縫翼,副翼等。有了這些輔助翼,才能實現(xiàn)翻滾,拐彎,爬升等多種機動動作。
襟翼的作用簡而言之就是一種增升裝置,它能提升飛機的升力。襟翼分很多種,有簡單襟翼,前緣襟翼,克魯格襟翼,后緣縫翼,前緣吹氣縫翼,后緣吹氣縫翼,開裂襟翼,后退襟翼和開縫襟翼。開縫襟翼分兩種,單縫和雙縫。
以簡單襟翼為例,它能讓升力系數(shù)提升65%以上,其他類型的襟翼可以提升75%-140%,可以說襟翼是讓飛機飛得更高,飛的更靈活的關鍵所在。網(wǎng)上可以買到的高仿真飛機模型上,機翼外側可動的那部分往往就是襟翼。
縫翼在機翼前緣部分,縫翼和襟翼密切相關,它的作用是讓空氣流動的速度加快。它還有防止氣流分離,避免出現(xiàn)大的氣流漩渦,也可以防止飛機失速墜毀。在飛機大迎角狀態(tài)飛行時,往往會完全打開縫翼。
副翼在機翼后緣靠外的側面,是飛機飛行時最重要的控制舵面,連接在機翼主體結構上。作為操縱界面,它可以繞軸偏轉(zhuǎn),實現(xiàn)控制橫向機動的效果。在飛機轉(zhuǎn)彎時,左側副翼向上,左側升力小了,而右側副翼向下,右側升力大了,由此順利實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。如果是戰(zhàn)斗機,要翻滾的話,還需要其他襟翼和縫翼的配合。
這三個機翼配件如果出現(xiàn)損壞,不一定會讓飛機墜機,但會嚴重影響飛機操縱性。此時飛機只能選擇平飛,勉強飛回機場。