襟翼
襟翼是安装在机翼后缘靠近机身的翼面,可以绕轴向后下方偏转。襟翼是一种增加飞机升力的装置,主要靠增大机翼的弯度来实现增加升力的。
襟翼的主要作用有两个:一是使飞机在低速状态下(起飞和降落阶段)获得更大的升力;第二个作用是提高飞机失速迎角使飞机不容易失速。
(上图为波音747在降落时打开襟翼)
当飞机在降落时,襟翼以较大的角度打开甚至全开,可以使飞机的升力和阻力同时增大,还可以增加失速迎角,以利于降低着陆速度,使飞机不容易失速,缩短滑跑距离;当飞机起飞时,襟翼以较小的角度打开,主要起到增加升力的作用,可以缩短飞机在跑道上的滑跑距离。
襟翼一般在起飞和降落等低速的情况下才会放下使用。如果在高速巡航阶段,强行放下襟翼,只会增加飞行阻力和飞机的油耗,甚至还会对飞机结构造成损伤。
缝翼
缝翼是安装在机翼前缘的一段或者几段狭长小翼,它的主要作用就是将机翼下表面的气流引导到上表面,吹散因增大迎角或打开襟翼而在机翼后缘产生的涡流,保证机翼能提供足够的升力,使飞机不容易失速。缝翼一般配合着襟翼一块儿打开。
(上图为空客A319的缝翼)
在飞机增大迎角或是放下襟翼的时候,随之而来的就是高速气流会在上表面接近机翼后缘部分产生分离,造成不规则涡流的产生,这个涡流会导致升力的下降。这时候,缝翼就派上用场了。
(上图为缝翼的工作原理)
在缝翼闭合时,随着飞机迎角的增大,机翼上表面的分离区逐渐向前移,当迎角增大到临界迎角时,机翼的升力系数急剧下降,飞机变得容易失速。打开缝翼后,它与机翼前缘表面形成一道缝隙,下翼面压强较高的气流通过这道缝隙得到加速而流向上翼面,增大了上翼面附面层中气流的速度,冲走了上翼面的分离旋涡,从而延缓了气流分离,避免了大迎角下的失速,使得升力提高。
现代客机的缝翼一般不会单独打开而是随着襟翼的动作而动作,在飞机即将进入失速状态时,前缘缝翼的自动功能也会根据迎角的变化而自动开关。
副翼
副翼是在机翼后缘外侧有一小块可以上下摆动的翼面,如下图。
副翼是飞机的主操作舵面,左右副翼上下反向偏转产生滚转力矩可以使飞机做水平横向滚转,就像下面这个动图所示的这样。然后再配合尾翼上方向舵的偏转,飞机就实现了转向。
(上图副翼工作原理)
的波音宽体客机中,还设计了一个襟副翼(比如波音777和787)。襟副翼就是副翼和襟翼的结合体,就像下图这样,它既是襟翼又充当了副翼的角色。在飞机起降阶段,襟副翼充当着襟翼的角色,提升飞机的升力。在高速飞行过程中,它充当了副翼的角色,给飞机提供转向力矩,而且由于襟副翼距离飞机机身更近,产生的横向滚动力矩较小,因此操作更精准。
(上图为波音787的襟副翼)
2015年在法属留尼旺群岛发现了一片飞机残骸,后来被证实为是在2014年3月8日失联的马来西亚航空MH370航班的波音777客机的襟副翼,如下图。
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