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飛機(jī)襟翼作用是什么
機(jī)翼的作用就是產(chǎn)生足夠的升力使飛機(jī)能飛上天空。如果機(jī)翼是一個(gè)整體的話，那么在機(jī)翼面積、翼型、展弦比確定的情況下，它的最大升力也就是確定不變的了。那么，下文是由小編整理的飛機(jī)襟翼作用，歡迎大家閱讀瀏覽。
飛機(jī)襟翼作用是什么 篇1
1、襟翼的奧秘在于提高升力
機(jī)翼的作用就是產(chǎn)生足夠的升力使飛機(jī)能飛上天空。如果機(jī)翼是一個(gè)整體的話，那么在機(jī)翼面積、翼型、展弦比確定的情況下，它的最大升力也就是確定不變的了。如果飛機(jī)的全部重量是50噸，機(jī)翼必須產(chǎn)生490千牛以上的升力才能飛起來。我們知道，機(jī)翼面積越大，升力越大;速度越大，升力也越大。換句話說就是：在升力一定的情況下，機(jī)翼面積越大，起飛速度可以越小;起飛速度越大，機(jī)翼面積可以越小。因此，為了把這50噸的飛機(jī)弄上天，我們可以采取這樣兩個(gè)辦法：一是選用面積較小的機(jī)翼，通過加大起飛速度使升力超過490千牛;二是使起飛速度保持在較低的值上，通過采用大面積機(jī)翼以產(chǎn)生490千牛以上的升力。
這兩個(gè)辦法行不行呢?第一個(gè)辦法機(jī)翼面積較小，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量就較輕，這是優(yōu)點(diǎn)，但起飛速度大是很不利的，一方面要求機(jī)場(chǎng)跑道很長，這很不合算，對(duì)艦載飛機(jī)更是不利;另一方面，高滑跑速度對(duì)安全的威脅極大。第二個(gè)方法起飛速度低，有利于縮短滑跑距離，但當(dāng)飛機(jī)起飛后速度增加，大面積機(jī)翼便成了累贅，不但重量大使載重量大大減少，而且會(huì)使阻力劇增，飛機(jī)的耗油量因此顯著增加。這種低速時(shí)升力小、高速時(shí)阻力大的問題稱為飛機(jī)的高低速矛盾。怎樣解決這一難題呢?這就要靠襟翼來實(shí)現(xiàn)。
襟翼的一個(gè)主要作用是協(xié)調(diào)這個(gè)矛盾，既不需要很大、很重的機(jī)翼，也能在較低的起飛著陸速度下產(chǎn)生足夠的升力，使載重、速度、阻力和油耗達(dá)到綜合性的最佳化。用整體一塊的方式設(shè)計(jì)機(jī)翼不能同時(shí)滿足大載重量、低起飛和著陸速度、低阻力和低耗油率的要求。由于襟翼具體作用是大大提高飛機(jī)起飛和著陸等低速階段的升力，因而統(tǒng)稱增升裝置。
襟翼為什么能增加升力呢?在速度一定的情況下，提高升力的辦法主要有4種：一是改變機(jī)翼剖面形狀，增加翼型彎度;二是增加機(jī)翼面積;三是盡可能保持層流流動(dòng);四是在環(huán)繞機(jī)翼的氣流中，增加一股噴氣氣流。襟翼就是通過改變翼型彎度、增加機(jī)翼面積、保持層流流動(dòng)而增加升力的。
2、飛機(jī)襟翼樣式眾多
襟翼概念出現(xiàn)得很早。第一次世界大戰(zhàn)前，由于飛機(jī)速度提高，要求飛機(jī)在低速時(shí)也能產(chǎn)生足夠的升力，于是有人開始了最簡(jiǎn)單的后緣襟翼的試驗(yàn)探索。
為什么飛機(jī)要裝襟翼?
簡(jiǎn)單襟翼就是機(jī)翼后緣的一部分。它可以彎曲，這樣就會(huì)改變機(jī)翼彎度，提高升力。不久，又出現(xiàn)了開裂式襟翼。當(dāng)它放下時(shí)，一方面可使翼型變彎，一方面會(huì)在機(jī)翼后緣形成低壓，兩方面的效果都是增加了升力。通常，開裂式襟翼可使升力系數(shù)提高75%～85%。同時(shí)，開裂式襟翼還能增加阻力，對(duì)飛機(jī)安全、緩慢地著陸有利。
20世紀(jì)20年代，英國著名設(shè)計(jì)師漢德萊·佩奇和德國空氣動(dòng)力學(xué)家拉赫曼發(fā)明了開縫襟翼。它是一條或幾條附著在機(jī)翼后緣的可動(dòng)翼片，平時(shí)與機(jī)翼合為一體，飛機(jī)起飛或著陸時(shí)放下。襟翼片能夠增加機(jī)翼的面積，改變機(jī)翼彎度，同時(shí)還會(huì)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(jīng)縫隙流向上表面，使上表面的氣流速度提高，可較大范圍保持層流，也可使升力增加，并能減少失速現(xiàn)象的發(fā)生。開縫襟翼是襟翼中十分重要的一種。它也可以裝在飛機(jī)前緣上，通常都是一條。目前大型飛機(jī)特別是客機(jī)都安裝了雙縫或三縫襟翼，可提高升力系數(shù)85%～95%，效果十分顯著。
還有兩種襟翼也很常見，一種是富勒襟翼，一種是克魯格襟翼。
富勒襟翼是在機(jī)翼后緣安裝的活動(dòng)翼面，平時(shí)緊貼在機(jī)翼下表面上。使用時(shí)，襟翼沿下翼面安裝的滑軌后退，同時(shí)下偏。使用富勒襟翼可以增加翼剖面的彎度，同時(shí)能大大增加機(jī)翼面積，增升效果非常明顯，升力系數(shù)可提高85%～95%，個(gè)別大面積富勒襟翼的升力系數(shù)可提高110%～140%。這種襟翼結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，多在大、中型飛機(jī)上采用，可大大改善起降性能。
克魯格襟翼位于機(jī)翼前緣。它的外形相當(dāng)于機(jī)翼前緣的一部分。使用時(shí)利用液壓作動(dòng)筒將克魯格襟翼向前下方伸出，既改變了翼型，也增加了翼面積，增升效果也比較好。
3、飛機(jī)襟翼在發(fā)展中
襟翼的發(fā)展并沒有完結(jié)。上面介紹的襟翼裝置發(fā)展比較成熟，還有一類襟翼概念提出的也很早，但直到現(xiàn)在仍不完善，這就是噴氣襟翼。它的設(shè)計(jì)方案很多，基本思想都是通過從發(fā)動(dòng)機(jī)或高壓氣瓶引出氣體，吸向機(jī)翼或襟翼表面，達(dá)到增加升力、推遲分離、降低阻力、改善失速特性的目的。由于噴氣襟翼十分復(fù)雜，目前只有個(gè)別飛機(jī)，如“鷂”式垂直起降飛機(jī)和F-4、米格-21輕型戰(zhàn)斗機(jī)使用了噴氣襟翼。其試驗(yàn)工作仍在進(jìn)行之中。
特殊襟翼
我們知道，襟翼的種類有很多，除了常用的簡(jiǎn)單襟翼、開裂襟翼、開縫襟翼和后退襟翼等均位于機(jī)翼后緣的后緣襟翼以外，還有一些與普通后緣襟翼構(gòu)造有差別的特殊襟翼，如位于機(jī)翼前緣的前緣襟翼與克魯格襟翼，以及可以在機(jī)翼上引入發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣流，改變空氣在機(jī)翼上的流動(dòng)狀態(tài)的噴氣襟翼。
前緣襟翼：后緣襟翼都位于機(jī)翼的后緣，如果把它的位置移到機(jī)翼的前緣，就變成了前緣襟翼。前緣襟翼也可以看作是可偏轉(zhuǎn)的前緣。在大迎角下，它向下偏轉(zhuǎn)，使前緣與來流之間的角度減小，氣流沿上翼面的流動(dòng)比較光滑，避免發(fā)生局部氣流分離，同時(shí)也可增大翼型的彎度。
前緣襟翼與后緣襟翼配合使用可進(jìn)一步提高增升效果。一般的后緣襟翼有一個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)它向下偏轉(zhuǎn)時(shí)，雖然能夠增大上翼面氣流的流速，從而增大升力系數(shù)，但同時(shí)也使得機(jī)翼前緣處氣流的局部迎角增大，當(dāng)飛機(jī)以大迎角飛行時(shí)，容易導(dǎo)致機(jī)翼前緣上部發(fā)生局部的氣流分離，使飛機(jī)的性能變壞。如果此時(shí)采用前緣襟翼，不但可以消除機(jī)翼前緣上部的局部氣流分離，改善后緣襟翼的'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。它一般位于機(jī)翼前緣根部，靠作動(dòng)筒收放。打開時(shí)，伸向機(jī)翼下前方，既增大機(jī)翼面積，又增大翼型彎度，具有較好的增升效果，同時(shí)構(gòu)造也比較簡(jiǎn)單。
噴氣襟翼：這是目前正在研究中的一種增升裝置。它的基本原理是：利用從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)引出的壓縮空氣或燃?xì)饬�，通過機(jī)翼后緣的縫隙沿整個(gè)翼展向后下方以高速噴出，形成一片噴氣幕，從而起到襟冀的增升作用。這是超音速飛機(jī)的一種特殊襟翼，其名稱來歷就是將“噴氣”和“襟翼”結(jié)合起來。
噴氣襟翼一方面改變了機(jī)翼周圍的流場(chǎng)，增加了上下壓力差;另一方面，噴氣的反作用力在垂直方向上的分力也使機(jī)翼升力大大增加。所以，這種裝置的增升效果極好。根據(jù)試驗(yàn)表明，采用噴氣襟翼可以使升力系數(shù)增大到12.4左右，約為附面層控制系統(tǒng)增升效果的2～3倍。雖然噴氣襟翼的增升效果很好，但也有許多尚待解決的難題：發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣量太大，噴流能量的損失大;形成的噴氣幕對(duì)飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性有不良影響;機(jī)翼構(gòu)造復(fù)雜，重量急劇增加;發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饬鲿?huì)燒毀機(jī)場(chǎng)跑道等等。
飛機(jī)襟翼作用是什么 篇2
襟翼的由來
我們知道飛機(jī)需要足夠的升力才能飛向天空。擴(kuò)大機(jī)翼面積或增加飛行速度會(huì)增加升力。但是，在飛機(jī)的起降過程中，為了縮短起降距離并確保起降的安全性，通常不能提高速度，而增加機(jī)翼面積會(huì)增加飛機(jī)的重量。因此，為了增加飛機(jī)在起飛和著陸等低速階段的升力，并實(shí)現(xiàn)載荷，速度，阻力和燃料消耗的全面優(yōu)化，制作了襟翼。襟翼通常用于現(xiàn)代飛機(jī)，不同的飛機(jī)應(yīng)根據(jù)自身需求選擇不同的襟翼或幾種襟翼的組合。小型軍用飛機(jī)使用更多的后緣襟翼，而大型飛機(jī)使用前緣和后緣襟翼的組合，通常帶有多個(gè)板條。襟翼的設(shè)計(jì)和布局也非常復(fù)雜，只有經(jīng)過大量風(fēng)洞測(cè)試后才能確定。
在20世紀(jì)20年代，英國著名設(shè)計(jì)師漢德萊.佩奇和德國空氣動(dòng)力學(xué)家拉赫曼發(fā)明了開縫襟翼。開縫襟翼是襟翼中十分重要的一種，它是一個(gè)或幾個(gè)固定在機(jī)翼后緣的可動(dòng)翼片，通常與機(jī)翼集成在一起，并在飛機(jī)起飛或降落時(shí)放下。襟翼可以增加機(jī)翼的面積，改變機(jī)翼的外傾角，同時(shí)形成一個(gè)或多個(gè)間隙。增大面積可以增加升力，形成間隙可以使下表面的氣流通過該間隙流到上表面，增加上表面的氣流速度，將層流保持在較大范圍內(nèi)，從而增加升力，并且減少失速。它也可以安裝在飛機(jī)的前緣，通常是大型飛機(jī)，特別是客機(jī)，都配備了雙縫襟翼，可以將升力系數(shù)提高85％至95％，效果非常顯著。當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)，襟翼向后和向下的偏斜角較小，這主要是增加升力并可以加速飛機(jī)的起飛；飛機(jī)著陸時(shí)，襟翼向后和向下傾斜的角度較大，這可以使飛機(jī)的.升力和阻力同時(shí)增加，有助于降低著陸速度。
后緣襟翼
后緣襟翼是安裝在機(jī)翼后緣上的可動(dòng)機(jī)翼表面，通�？拷鼨C(jī)翼的下表面。使用時(shí)，襟翼會(huì)沿著安裝在機(jī)翼下表面的滑軌后退，并同時(shí)向下偏轉(zhuǎn)。襟翼的四種常見類型是：簡(jiǎn)單襟翼，開口襟翼，開縫襟翼和后退襟翼。
前緣襟翼
飛機(jī)的翼前縫條主要在飛機(jī)起飛及降落時(shí)，增加升力及阻力，是經(jīng)由滑軌的前推及收回產(chǎn)生作用。
前緣襟翼與后緣襟翼配合使用可進(jìn)一步提高增升效果。一般的后緣襟翼有一個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)它向下偏轉(zhuǎn)時(shí)，雖然能夠增大上翼面氣流的流速，從而增大升力系數(shù)。但同時(shí)也使得機(jī)翼前緣處氣流的局部迎角增大，當(dāng)飛機(jī)以大迎角飛行時(shí)，容易導(dǎo)致機(jī)翼前緣上部發(fā)生局部的氣流分離，使飛機(jī)的性能變差，如果此時(shí)采用前緣襟翼，不但可以消除機(jī)翼前緣上部的局部氣流分離，改善后緣襟翼的增升效果，而且其本身也具有增升作用。
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