襟翼

【航空術語】

襟翼（英文：flap）

特指現代機翼邊緣部分的一種翼面形可動裝置，襟翼可裝在機翼後緣或前緣，可向下偏轉或（和）向後（前）滑動，其基本效用是在飛行中增加升力。 依據所安裝部位和具體作用的不同，襟翼可分為後緣襟翼、前緣襟翼。

基本介紹

• 中文名：襟翼
• 外文名：flap
• 分類：後緣襟翼、前緣襟翼
• 作用：在起降時增加升力或阻力
• 位置：機翼後緣或前緣
• 詞性：航空術語

襟翼( flaps)

20世紀20年代，英國著名設計師漢德萊 佩奇和德國空氣動力學家拉赫曼發明了開縫襟翼。開縫襟翼是襟翼中十分重要的一種。它是一條或幾條附著在機翼後緣的可動翼片，平時與機翼合為一體，飛機起飛或著陸時放下。襟翼片能夠增加機翼的面積，改變機翼彎度，同時還會形成一條或幾條縫隙。增加面積可以提高升力，形成縫隙可使下表面的氣流經縫隙流向上表面，使上表面的氣流速度提高，可較大範圍保持層流，也可使升力增加，並能減少失速現象的發生。它也可以裝在飛機前緣上，通常都是一條。大型飛機特別是客機都安裝了雙縫襟翼，可提高升力係數85%～95%，效果十分顯著。當飛機在起飛時，襟翼向後下方偏移角度較小，主要起到增加升力的作用，可以加速飛機起飛；當飛機在降落時，襟翼向後下方偏移的角度較大，可以使飛機的升力和阻力同時加大，以利於降低著陸速度。

起飛時襟翼

襟翼的作用

1、增加機翼的面積。飛機加裝襟翼（flap）的目的是增加升力，包括起飛時增加升力提速和降落時增加升力減速。增加機翼面積可以提高飛機接受風力的面積，達到增加升力的目的；
2、改變機翼彎度。改變機翼的彎度使得機翼與風力夾角改變，利用力學原理在受到同一強度的風力時，根據角度的變化能從風力中獲得更大的分力以方便降落或者獲得更小的分力以加速爬升；
3、增加一條或幾條縫隙供氣流通過。增加縫隙使得機翼下方的氣流轉流到機翼上方，加快上方風速減小上方壓強，使得飛機能穩定地獲得更多升力。

後緣襟翼 (Trailing-edge flaps)

後緣襟翼是在機翼後緣安裝的活動翼面，平時緊貼在機翼下表面上。使用時，襟翼沿下翼面安裝的滑軌後退，同時下偏。常見的四種襟翼有：簡單襟翼（Plain flaps）、分裂襟翼（Split flaps）、開縫襟翼（Slotted flaps）和後退襟翼(Folwer flaps)。

使用富勒襟翼(即後退襟翼)可以增加翼剖面的彎度，同時能大大增加機翼面積，增升效果非常明顯，升力係數可提高85%～95%，個別大面積富勒襟翼的升力係數可提高110%～140%。這種襟翼結構較複雜，多在大、中型飛機上採用，可大大改善起降性能。

前緣襟翼(Leading-edge flaps)

飛機的翼前縫條主要在飛機起飛及降落時，增加升力及阻力，是經由滑軌的前推及收回產生作用。

克魯格襟翼

把後緣襟翼的位置移到機翼的前緣，就變成了前緣襟翼（註：不同於縫翼Slats）。前緣襟翼也可以看作是可偏轉的前緣。在大迎角下，它向下偏轉，使前緣與來流之間的角度減小，氣流沿上翼面的流動比較光滑，避免發生局部氣流分離，同時也可增大翼型的彎度。

前緣襟翼與後緣襟翼配合使用可進一步提高增升效果。一般的後緣襟翼有一個缺點，就是當它向下偏轉時，雖然能夠增大上翼面氣流的流速，從而增大升力係數，但同時也使得機翼前緣處氣流的局部迎角增大，當飛機以大迎角飛行時，容易導致機翼前緣上部發生局部的氣流分離，使飛機的性能變壞。如果此時採用前緣襟翼，不但可以消除機翼前緣上部的局部氣流分離，改善後緣襟翼的增升效果，而且其本身也具有增升作用。

克魯格襟翼：與前緣襟翼作用相同的還有一種克魯格(Krueger)襟翼。它一般位於機翼前緣根部，靠作動筒收放。打開時，伸向機翼下前方，既增大機翼面積，又增大翼型彎度，具有較好的增升效果，同時構造也比較簡單。

襟翼

襟翼故障模擬

1、襟翼單側操縱絲槓斷裂

該襟翼運動機構由內、外側兩個操縱絲槓驅動實現收放。分別對襟翼機構內、外側操縱絲槓斷裂故障工況進行了仿真計算發現一側操縱絲槓斷裂，僅單側操縱絲槓驅動下絲槓的驅動力矩比雙側驅動狀態下的驅動力矩明顯增大。

2、襟翼單側操縱絲槓卡滯

分別對襟翼機構內、外側操縱絲槓卡滯故障工況進行了仿真計算可以發現，當操縱絲槓在襟翼偏轉 15 度出現卡滯時，內、外側操縱絲槓的驅動力矩相比於正常工況下的驅動力矩，發生急劇地增大。而實際上，驅動力矩達到設定的臨界值時，將觸發扭矩保護，使得襟翼機構運動停止。

3、襟翼支臂與搖臂間關節軸承卡滯

仿真模擬襟翼支臂與搖臂之間的關節軸承卡滯情況下，內、外側絲槓同時驅動加力放下襟翼時的動力學回響，由於關節軸承處於襟翼外側，關節軸承卡滯使得襟翼外側絲槓的驅動力矩相比內側絲槓的驅動力矩增加更大。仿真模型中以襟翼轉動角度為驅動，絲槓驅動力矩不斷增大，而實際的絲槓驅動力矩不可能無限增大，在絲槓驅動力矩增大至扭矩保護值時，運動停止，襟翼結構的變形達到最大。

在發展中

襟翼的發展並沒有完結。上面介紹的襟翼裝置發展比較成熟，還有一類襟翼概念提出的也很早，但直到現在仍不完善，這就是噴氣襟翼。它的設計方案很多，基本思想都是通過從發動機或高壓氣瓶引出氣體，吸向機翼或襟翼表面，達到增加升力、推遲分離、降低阻力、改善失速特性的目的。由於噴氣襟翼十分複雜，世界上只有個別飛機，如“鷂”式垂直起降飛機和F－4、米格－21輕型戰鬥機使用了噴氣襟翼。其試驗工作仍在進行之中