翼尖小翼

翼尖小翼

翼尖小翼(winglet或wingtip),又稱作翼尖帆或翼端帆,航空業界內叫翼梢小翼,位於飛機機翼的翼梢,有單上小翼、上下小翼等多種形式的翼梢小翼。通常用於提高固定翼航空器機翼的效率,也可用來改善航空器的操縱特性。

基本介紹

  • 中文名:翼尖小翼
  • 外文名:winglet/wingtip
  • 別稱:翼尖帆或翼端帆
  • 原理:靠機翼上下表面的壓力差產生
  • 用途:飛機、賽車
  • 效益:提高固定翼的效率,減少油耗
原理,規格,

原理

飛機維持正常飛行時所需的升力是靠機翼上下表面的壓力差產生的,由於上下表面壓差的存在,翼尖附近機翼下表面空氣會繞流到上表面,形成翼尖渦,致使翼尖附近區域機翼上下表面的壓差降低,從而導致這一區域產生的升力降低。為了削弱這種繞流現象對升力的影響,很多飛機的翼尖都安裝了翼尖小翼,用以阻礙上下表面的空氣繞流,降低因翼尖渦造成的升力誘導阻力,減少繞流對升力的破壞,提高升阻比,達到增加升力的目的。對於有動力航空器來說還可降低油耗。不過增加翼尖小翼,翼端結構為了組裝翼尖小翼會比較複雜,也會增加一些額外的重量,若是裝了翼尖小翼都只飛兩小時內短程航線,油耗反而會增加,飛長程航線才能得到降低油耗的效益。
787的上帆角787的上帆角

規格

翼尖小翼形狀因各種飛機型號不同而有所變異。因為國際油價抬升,所以各航空公司紛紛要求廠商加裝翼尖帆,有些機型如波音727,波音757波音767原設計並無翼尖小翼,事後才加裝上去。
空中客車A320、310及380的翼尖小翼空中客車A320、310及380的翼尖小翼
典型的翼尖帆如波音公司Boeing)生產的747-400型(專為日本國內航線設計的747-400D型除外)飛機和空中客車AIRBUS)的A330和A340系列飛機。另一種則是空中客車A320系列、A310和A380的三角型翼尖帆,這款翼尖帆可說是空中客車的標準形式。還有新一代波音737-800、900、灣流V公務機的大型翼尖帆及MD-11上下兩片式翼尖帆。而波音的新設計客機如波音777波音787波音747-8都以特殊的上帆角(raked winglet)設定代替翼尖帆。
除了飛機以外,現今差不多所有賽車,都會在後擾流器兩端裝上翼尖小翼。
上世紀70年代NASA(美國宇航局)提出了現代梯形翼梢小翼方案,其實要歸功於美國國家航空航天局出色的空氣動力學家——R·T·惠特科姆。惠特科姆從鳥翅膀尖部的小翅得到啟發,1976年提出了翼梢小翼的概念在小展弦比機翼的翼梢處裝一個小翼片,從而既提高了展弦比,又不會使結構質量和摩擦阻力增加很多。

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