截梢機翼

截梢機翼

截梢機翼(clipped wing)又稱梯形翼、斜削翼或者尖削翼。相當於矩形翼的尖削比(梢跟比或梯形比)為1而言,截梢機翼恰似機翼靠近翼梢部分被斜截取了一部分,使得尖削比一般在0.3~0.5之間。

基本介紹

  • 中文名:截梢機翼
  • 外文名:clipped wing
  • 別稱:梯形翼、斜削翼或者尖削翼
  • 特點:尖削比一般在0.3~0.5之間
  • 一級學科:航空科技
  • 二級學科:航空器
簡介,機翼構造及原理,

簡介

現在,平面形狀向翼梢變細的機翼已經是普通的了,只有一部分輕型飛機使用從翼根到翼梢弦長不變的矩形翼。但是,指導上世紀三十年代前後,因為普遍使用的還是矩形翼,所以翼梢變細的尖削翼是那時新型飛機的象徵。就這名字本身,當時聽起來也新鮮得很。
從尖削翼的外形也可以想像得到,和矩形翼比較,結構上使翼彎曲的力減小,而承受力大的翼根部又寬又厚,因此可以做得輕一些。另外,對於同一重量,可以使用相對厚度小的翼型,以便提高最大速度。翼根部的容積大,便於容納起落架,安裝油箱。在操縱性方面,因為減小了慣性力矩,多少點好處。翼梢稍微下扭就能防止翼梢失速,可望能提高氣動力效率。
然而,儘管結構上有利,但如果把尖削比搞得過小,也有造成翼梢失速的危險。另外在工藝上,需要的壓型和模具多,不如矩形翼方便。
梢跟比為0.3~0.5時,截梢機翼的展向環量分布接近橢圓形,其誘導阻力接近理論上的最小值。梯形翼的梢跟比過小。翼梢有效迎角比翼根大,當迎角增大時,容易發生翼梢分離。對於翼梢分離現象,常用機翼扭轉的辦法加以改善。
亞音速飛機多採用截梢機翼,現代超音速戰鬥機也有用小展弦比截梢機翼的。

機翼構造及原理

機翼是飛機的重要部件之一,安裝在機身上。其最主要作用是產生升力,同時也可以在機翼內部置彈藥倉和油箱,在飛行中可以收藏起落架。另外,在機翼上還安裝有改善起飛和著陸性能的襟翼和用於飛機橫向操縱的副翼,有的還在機翼前緣裝有縫翼等增加升力的裝置。
飛機上用來產生升力的主要部件。一般分為左右兩個翼面對稱地布置在機身兩邊。機翼的一些部位主要是前緣和後緣可以活動。駕駛員操縱這些部分可以改變機翼的形狀控制機翼升力或阻力的分布以達到增加升力或改變飛機姿態的目的。機翼上常用的活動翼面有各種前後緣增升裝置、副翼、擾流片減速板、升降副翼等。機翼內部經常用來放置燃油。在機翼厚度允許的情況下飛機主起落架也經常是全部或部分地收在機翼內。此外許多飛機的發動機或是直接固定在機翼上或是吊掛在機翼下面。
機翼產生升力的原理可通過牛頓第三定律和伯努利定律來解釋。當平行於翼弦方向的氣流(在此將其視為不可壓流)流經機翼時,由於機翼的阻礙導致流管截面變小,而導致機翼上下表面的空氣流速均增加。但由於機翼上表面的彎度大於下表面彎度,根據伯努利定律可知上表面氣流的流速整體上要高於下表面氣流速度,也就是說氣流作用在機翼上表面的靜壓整體上小於作用在下表面上的靜壓。由於上下表面壓差的存在,使得機翼最終受到向上的合力,亦即升力。
當然隨著機翼相對氣流迎角的變化,翼型周圍的空氣流場也會發生明顯變化。當機翼攻角增大時,由於翼型對氣流的阻礙作用致使氣流下洗,使得前緣附近氣流駐點相對於前緣位置下移,從而導致更為明顯的升力效應。而當機翼攻角減小甚至為負值時,翼型彎度的作用將被削弱,即升力減小直至產生負升力。

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