A320系列的飞机翼梢小翼为什么要设计成向上向下弯？

ongguli · 发表于 2012-5-11 21:57:56

好像是为了减少翼尖涡流的产生。

subvert · 发表于 2012-5-12 17:23:01

可以看看空客的视屏，其中讲解了这个小翼的设计来源

是根据当地一种鸟的小翼形状设计的，忘了是什么鸟了

不过现在最新的A320小翼已经有像737NG那样的了，已经在验证飞行了。

想死你 · 发表于 2012-5-17 21:58:27

这种小翼比较便宜，BOEING的太贵了

loufen · 发表于 2012-6-26 01:08:27

减少诱导阻力，节省燃油

水日木南 · 发表于 2012-6-27 12:51:34

没研究过

snail · 发表于 2012-8-8 18:47:39

据说波音未来有的机型有的也设计成上下都有的这种了

蚂蚁背大象 · 发表于 2012-8-9 01:49:52

好像是人家波音的专利。

mqiqi · 发表于 2012-8-9 10:24:41

减小诱导阻力，但是至于构型各有利弊吧

68010276 · 发表于 2012-8-16 16:58:43

更好的减小诱导阻力。

roty2009 · 发表于 2012-8-17 15:15:04

防止产生翼尖渦，减小诱导阻力。

修三轮的拖把哥 · 发表于 2012-9-25 15:43:52

这应该是空客的一种设计，空客的320将来会采用像737那样的小翼。

b445319569 · 发表于 2012-9-26 23:47:48

不太清楚！

adf11 · 发表于 2012-9-27 10:11:15

飞机机翼翼梢小翼的设计

飞机在巡航状态，诱导阻力占喷气式运输机总阻力的40%左右，为了提高飞机的经济性，研究如何减少诱导阻力是很有必要的。

三元机翼的诱导阻力：

      在亚声速流场中，有迎角的三元机翼必定产生升力，在翼尖处形成一定强度的旋涡向后拖出，它与机翼下缘脱出的无数条尾涡相互诱导，最后扭结成集中涡拖至无穷远处。由于三元机翼具有这样的尾涡系，势必造成一个下洗场。即产生一个下洗速度W。此时在翼面上产生一个垂直局部流向的合力Lr，升力L是垂直自由流速度方向的力。诱导阻力：合力Lr沿着自由流方向有一个投影Di，即为诱导阻力。

位于机翼平面的任何部分都存在着涡，该涡在机翼前产生向上气流，而在机翼后产生下洗，称为下洗速度W。



飞机在飞行中，由于机翼上，下表面压差作用，经过机翼上下表面的气流不仅在机翼翼梢卷起一个逆时针方向旋转的翼梢涡，而且会在机翼后缘汇合一个漩涡面，并从整个后缘顺着气流拖出，这涡正好在机翼翼尖内侧卷成一个击中涡束，这个涡束是机翼产生升力的副产品，其中会有大量的动能，产生的能量附加到记忆的阻力上，它占用整个民用飞机总阻力的40%左右。

机翼翼尖是一个畸变的三元流场：主流场（来流）与机翼尾涡，翼尖涡流场的结合。翼尖区气流的局部流向为：上翼面气流向内后流动，下翼面气流向外，向后流动，最后形成动能很大，旋转速度极高的涡束。

机翼翼尖使机翼翼尖涡束的动能和旋转速度大为减少，这样使机翼小翼起到减小诱导阻力的作用。

国外对翼尖脱出的尾涡束曾做过研究，风洞实验表明：

有翼梢小翼时，涡对的每一个涡的涡核速度要比单独机翼翼尖涡的涡核速度小，而螺旋速度减少一半以上。

机翼翼梢小翼减少诱导阻力的物理机理在于：至少在紧邻翼尖下游区翼尖涡流的垂直扩散，接近旋涡中心的涡流的大的内测速度分量是大大减小。说明机翼小翼起到扩散旋涡的作用，所以又称为涡扩散器。



机翼翼梢小翼的作用，除了减少诱导阻力外，还可解决机翼尾迹时机场空域的影响。

每架飞机放飞和着陆时间间隔必须大于或等于2~3min，因为大型客机的机翼起飞和着陆状态产生两个很大的旋涡留在飞机后面，这种涡需要2~3min才有效减弱到不起作用的程度。在空中交通比较拥挤的国家，旋涡被视为一种公害，而翼梢小翼这样简单的装置可使大型客机的尾迹减弱，对飞机安全和提高机场使用效率来说是很有意义的。

机翼小翼的作用

一、端板的作用

首先起到了阻挡机翼下表面气流向上表面的绕流，削弱了翼尖涡的强度，从而增大了机翼的有效展弦比，起到了减小诱导阻力和增加升力的作用。

独特优点：加装小翼后，可以基本上不增加机翼的实际翼展而造成的停机库跨度不足和地面调动的困难，而达到同样的气动力效果。将翼尖集中涡破碎成许多小翼线。

二、耗散翼尖涡

由于翼梢小翼有分解翼尖涡的作用，即能削弱机翼的翼尖涡，由于粘性耗散作用，减小下洗场。翼梢小翼本身在翼尖流场中产生升力和尾涡，与机翼翼尖涡距离很近，互相缠绕，这两股涡限于后各自诱导方向相反，从而利用翼尖小翼本身的环绕来抵抗机翼翼尖周围的气流流动。

三、翼梢小翼增加机翼升力和提供向前推力

上翼梢小翼可利用机翼翼尖的畸变流畅产生向内的倾向力。该力形成向上和向前力两项，这就是翼尖小翼区别端板的重要标志。

向内侧力L和诱导阻力P在来流方向的投影之和，即为向前前推力F。向前推力不仅能克服翼梢小翼本身的废阻力，而且还有剩余。

因为翼梢小翼有一定的外倾角，其倾向力的机翼升力方向有一个投影，这就是翼梢小翼产生的升力Y，即长生的附加升力。从而使航程增加，低速时可获得较高爬升率，从而改善飞机的起落性能，缩短起飞滑落距离。一定程度上还可缓解一部分地面噪音问题。

四、推迟机翼翼尖气流的过早分离，提高失速迎角

一般来说，在后掠机翼翼尖实三元效应区，流管是收缩的，当气流翼剖面的前缘时，急剧加速使上表面前缘有很大的吸力峰（负压峰），然后是剧烈的压力恢复，随后进入很陡的逆压梯度区，过早引起机翼翼尖边界层分离，造成机翼翼尖先失速。安装在机翼翼尖的翼梢小翼，其前缘在机翼翼尖剖面最大厚度附近，机翼翼尖的逆压场与翼梢小翼的顺压场相对应，使机翼翼尖区的压力分布不再尖而陡，而是更加丰满减少了逆压梯度。若机翼翼梢小翼设计得当，就可延迟机翼翼尖的气流分离，提高飞机的失速迎角和抖振升力系数。

翼梢小翼的设计

小翼应有足够大的展弦比，可提供较大升力和向内的侧向力，还可以减小本随高速增加的诱导阻力减小了，但在翼梢小翼的向内载荷和机翼翼上的载荷亦是随高度的增加而增加。这些较大的载荷与翼梢小翼的高度增加了有关的翼梢小翼的载荷具有较大力臂。这就增加了对机翼根部的弯曲力矩并要付出重量代价。所以上翼梢小翼的高度必须在空气动力和结构重量之间折中。

对于过高的翼梢小翼高度，所得法向力系特别在高升力非设计状态将导致严重的边界层分离。其高度一般控制在不超过机翼翼尖弦长。下翼梢小翼高度较小是为了避免擦地。

增大翼梢小翼的面积，可提高机翼的升力和合机的升力线斜率，当然也可增加机翼的升阻比和合机的纵横向稳定性。但面积增大。其本身的阻力和重量也增大，并且也会增大机翼的翼根部弯曲力矩。结构重量就是随着增加反而效率下降。

翼梢小翼的面积占机翼面积的1.5%~3%。建议翼梢小翼翼型面积取表面平坦，而后缘又有大弯曲的相对厚度为8%的超临界翼型。

布局

?       上翼梢小翼靠后一些，是机翼翼尖前部部分突出来，主要为了避免机翼的激波。其根弦前缘应位于机翼翼尖面上表面最高点附近。

?       下翼梢小翼应位于机翼翼尖前下方。原因：在机翼提高升力状态下，下翼梢小翼可是小翼内侧面的前面区域最大诱导速度有很大减少，这种影响类似于近接机翼前缘缝翼情况。当下翼梢小翼根部后缘点与山翼梢小翼根部前缘点重合时，这种有利于影响接近最佳。

作用：只安装上翼梢小翼时，气流流动分离在翼梢小翼根部。装了下翼梢小翼后，流动分离只在下翼梢小翼上出现。

吉吉买东西 · 发表于 2012-9-27 10:15:38

知道了

hgtxyyman · 发表于 2013-3-10 10:40:16

感觉这只是一种折中的方法，空客什么都想弄的跟波音不同，明知道这比NG的那种更差一点还是用了。

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