基本介紹
- 中文名：後緣襟翼
- 外文名：trailing edge flap
簡單襟翼,分裂襟翼,開縫襟翼,後退襟翼,後退式開縫襟翼,雙縫或三縫式襟翼,後緣襟翼的作用,後緣襟翼運動形式,鉸鏈式,四連桿機構式,滑軌-滑輪架式,
簡單襟翼
簡單襟翼的形狀與副翼相似，其構造比較簡單。簡單襟翼在不偏轉時形成機翼後緣的一部分，當放下(即向下偏轉)時，相當於增大了機翼翼型的彎度，從而使升力增大。當它在著陸偏轉50～60度時，大約能使升力係數增大65%～75%。
分裂襟翼
分裂襟翼（也稱為開裂襟翼）象一塊薄板，緊貼於機翼後緣下表面並形成機翼的一部分。使用時放下(即向下旋轉)，在後緣與機翼之間形成一個低壓區，對機翼上表面的氣流有吸引作用，使氣流流速增大，從而增大了機翼上下表面的壓強差，使升力增大。除此之外，襟翼下放後，增大了機翼翼型的彎度，同樣可提高升力。這種襟翼一般可把機翼的升力係數提高75%～85%。
開縫襟翼
它是在簡單襟翼的基礎上改進而成的。除了起簡單襟翼的作用外，還具有類似於前緣縫翼的作用，因為在開縫襟翼與機翼之間有一道縫隙，下面的高壓氣流通過這道縫隙以高速流向上面，延緩氣流分離，從而達到增升目的。開縫襟翼的增升效果較好，一般可使升力係數增大85%～95%。
後退襟翼
後退襟翼在下放前是機翼後緣的一部分，當其下放時，一邊向下偏轉一邊向後移動，既加大了機翼翼型的彎度，又增大了機翼面積，從而使升力增大。此外它還有開裂襟翼的效果。這種襟翼的增升效果比前三種的增升效果都好，一般可使翼型的升力係數增加110%～140%。除了上面提到的四種後緣襟翼以外，還有後退開縫襟翼和後退多縫襟翼，它們的增升效果更好，但同時構造也更加複雜。
後退式開縫襟翼
與後退襟翼相似
雙縫或三縫式襟翼
效果較之之前的幾種襟翼更好但構造複雜。大多用於大型運輸機、民航客機。
後緣襟翼的作用
位於機翼後緣的襟翼,通過傳動裝置繞其轉軸作向後直線或圓弧曲線運動,以擴大機翼的面積和彎度,達到增加升力和控制阻力的目的。
1、提供飛機起飛最佳的升阻比
起飛時,飛機需藉助它那巨大的機翼產生升力,而希望飛行阻力越小越好。於是,機翼的升力/阻力便是飛機起飛的最重要的性能指標。在發動機大推力下,飛機離地而起,向上爬升,前、主起落架收上,加速爬升,直至轉入平飛巡航狀態。其間,飛機的升阻比對飛機的爬升起到很重要的作用。而後緣襟翼就能夠提高飛機升阻比,將大大改善飛機爬升性能,增大飛機起飛重量,減少發動機推力。
2、提供飛機著陸的最大升力係數及飛機最佳進場狀態
實際上,在著陸前較長時間的進場過程中,重要的又難以達到的莫過於飛機保持最佳航跡傾角(迎角)的飛行下降。此時,飛機既要一步一步降低高度,又要保持一定的升力以維繫飛機的平衡,還需將飛機迎角儘量控制到小角度3b左右。這樣,有利於駕駛員有最好的安全飛行視角,同時也可減少發動機的推力,節省燃油。如果襟翼採用雙縫、多縫或固定式子翼/主翼的設計,與單縫襟翼相比,就能大大改善飛機的著陸性能,提高進場的升力係數和降低飛機迎角。
3、使飛機高速巡航飛行時阻力最小
大多數人都知道襟翼在起飛和著陸中作用很大,卻很少知道它對飛機長時間巡航飛行性能的影響。這種影響主要體現在襟翼整流罩對飛行產生的空氣摩擦阻力。採用直線滑軌的運動形式或將襟翼運動裝置(滑軌-滑輪架、作動器)順氣流布置都可以大大減少氣動阻力。
後緣襟翼運動形式
鉸鏈式
襟翼通過與其相連的搖臂繞轉軸上的鉸鏈點作圓弧運動。上世紀70年代的MD82、MD90等飛機的襟翼都採用這種鉸鏈式的運動方式。
1、結構和運動簡單是鉸鏈式的最大優點。另外,它可實現舵面的上、下運動(如B787)。
2、富勒運動較差由於襟翼繞鉸鏈點的運動是一種單純的圓弧運動,因而在小角度起飛時,襟翼的直線後退量有限,同時還產生一定的阻力,相對直線滑軌,它的富勒運動較差。
3、巡航阻力大這種型式的整流罩需包容襟翼搖臂、提供該搖臂鉸鏈點連線的機翼支臂以及襟翼作動器。由於鉸鏈點為襟翼轉軸上的一點,通常它在機翼下方較遠。這樣,整流罩的高度高、迎風面積大。此外,採用種形式實現襟翼運動的傳動裝置沿順氣流布局較為複雜。若採用垂直後梁布置,則加大了整流罩的寬度。從整流罩與氣流的迎風面積計算,襟翼鉸鏈運動形式的巡航阻力最大。
4、襟翼搖臂不能承受氣動側向載荷由於襟翼搖臂既是薄形構件,又是運動件,它不能承受來自外襟翼由於向上的安裝角帶來的氣動側向載荷,否則,驅動襟翼搖臂與襟翼偏轉時,側向載荷作用在鉸鏈上會產生阻止襟翼搖臂運動的摩擦力矩,引起襟翼運動阻滯或卡住。通常,是在內、外襟翼之間設計一個連線機構,既能協調內、外襟翼運動,又能將氣動側向載荷通過此機構傳遞給內襟翼、內滑軌側向滾柱及機身結構。不過,設計這種兼備柔性和剛性的連線機構非常麻煩。
四連桿機構式
襟翼通過與其相連的連桿實現舵面的運動。B767的襟翼採用了非常複雜的四連桿機構。而B777使用的四連桿機構卻比較簡單。採用四連桿機構驅動襟翼運動的這一形式更普遍地套用在大多數通用飛機上。
從實現襟翼富勒運動而言,四連桿機構最簡單,連桿機構運動靈活。只是受連桿長度的限制,舵面運動的連桿數量較多,多桿系的運動非常複雜。它通常具有如下特點:
(1)有好的富勒運動;
(2)整流罩的高度和寬度尺寸都可以比較小;
(3)連桿多,機構運動複雜。
滑軌-滑輪架式
滑軌-滑輪架式,實際上四連桿機構的一種綜合和簡化。除圓弧形滑軌外,其它滑軌-滑輪架都具有如下特點：
(1)富勒運動效果好。直線滑軌或直線-圓弧滑軌都有較長行距的直線段,提供襟翼在起飛小角度運動時的大後退量,以增加機翼面積及減小阻力,從而大大提高了飛機起飛的升阻比。
(2)整流罩高度低和寬度窄。這種形式的整流罩只需包容滑軌-滑輪架及作動器,與轉軸鉸鏈點無關,這樣可使整流罩的高度很短。此外,滑軌-滑輪架式也適合於順氣流布局,整流罩的寬度相對較窄。這些就使得整流罩的迎風面積大大減小,從而降低了巡航飛行的阻力。
(3)滑軌-滑輪架結構和運動較複雜。滑軌-滑輪架集承載與運動於一體。既要承受複雜的氣動載荷(法向、切向及側向載荷),同時還需滿足襟翼起飛、著陸複雜的運動要求,從而使它變得結構較重、形狀複雜。
