組合結構機翼

組合結構機翼

組合結構機翼(Composite wing)是指由多個活動翼面結構組合而成的機翼,以主翼為基礎結構,組合結構多為:副翼、前緣縫翼、襟翼、擾流板等活動翼面類型。飛機在飛行過程中,可通過控制活動翼面,改變空氣動力,以適應當前飛行環境的飛行要求。

基本介紹

  • 中文名:組合結構機翼
  • 外文名:Composite wing
  • 定義:多個活動翼面結構組合而成的機翼
  • 基礎結構:主翼
  • 組合結構:副翼、前緣縫翼、襟翼、擾流板等
  • 一級學科:航空科技
機翼主翼,副翼,襟翼,前緣縫翼,擾流板,

機翼主翼

飛機主翼的設計基本就是機翼外形的設計。
組合結構機翼
描述機翼外形的主要幾何參數有翼展、翼面積(機翼俯仰投影面積)、後掠角(主要有前緣後掠角、1/4弦後掠角等)、上反角、翼剖面形狀(翼型)等(見右圖)。常用基本翼型有低速翼型、尖峰翼型、超臨界翼型和前緣較尖銳的超音速翼型。此外還有以下一些重要的相對參數:①展弦比:機翼翼展與平均弦長(機翼面積被翼展除)之比;②梢根比:機翼翼梢弦長與翼根弦長之比;③翼型相對厚度:翼型最大厚度與弦長之比。
這些參數對機翼的空氣動力特性、機翼受載和結構重量都有重要影響。飛機的機翼按照俯視平面形狀的不同,可劃分為三種基本機翼:平直翼、後掠翼和三角翼。

副翼

副翼與機翼相鉸鏈,位於飛機左右機翼後緣的外側,用於操控飛機的滾轉運動。
副翼副翼
副翼的翼展一般約占整個機翼翼展的1/6到1/5左右,其翼弦占整個機翼弦長的1/5到1/4左右。飛行員向左壓駕駛盤,左邊副翼上偏,右邊副翼下偏,飛機向左滾轉;反之,向右壓駕駛盤右副翼上偏,左副翼下偏,飛機向右滾轉。

襟翼

襟翼與機翼相鉸鏈,分為後緣襟翼和前緣襟翼。
襟翼襟翼
飛機的襟翼主要作用在於增大機翼彎度,提高機翼升力,改善起飛和著陸性能。飛機起飛時放出部分襟翼,主要用於增加飛機的升力;著陸時,先放出部分襟翼、再逐步全都放出,可起到保持升力和減速的雙重作用。
在現代飛機設計中,當襟翼的位置移到機翼的前緣,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。

前緣縫翼

前緣縫翼是安裝在基本機翼前緣的一段或者幾段狹長小翼,主要是靠增大飛機臨界迎角來獲得升力增加的一種增升裝置。
前緣縫翼的作用主要有兩個:
一是延緩機翼上的氣流分離,提高了飛機的臨界迎角,使得飛機在更大的迎角下才會發生失速;
二是增大機翼的升力係數。其中增大臨界迎角的作用是主要的。這種裝置在大迎角下,特別是接近或超過基本機翼的臨界迎角時才使用,因為只有在這種情況下,機翼上才會產生氣流分離。
現代客機的前緣縫翼沒有專門的操縱裝置,一般隨襟翼的動作而隨動,在飛機即將進入失速狀態時,前緣縫翼的自動功能也會根據迎角的變化而自動開關。
在前緣縫翼閉合時(即相當於沒有安裝前緣縫翼),隨著迎角的增大,機翼上表面的分離區逐漸向前移,當迎角增大到臨界迎角時,機翼的升力係數急劇下降,機翼 失速。當前緣縫翼打開時,它與基本機翼前緣表面形成一道縫隙,下翼面壓強較高的氣流通過這道縫隙得到加速而流向上翼面,增大了上翼面附面層中氣流的速度, 降低了壓強,消除了這裡的分離旋渦,從而延緩了氣流分離,避免了大迎角下的失速,使得升力係數提高。

擾流板

擾流板是鉸鏈在機翼後緣上表面的可動部件,又叫“減速板”,通常在襟翼根部以上。
擾流板擾流板
在空中飛行時,擾流板可以降低飛行速度並降低高度。只有一側的擾流板動作時,作用相當於副翼,主要是協助副翼等主操作舵面來有效控制飛機做橫滾機動。在飛機著陸在地面滑跑過程中時,飛行、地面擾流板會儘可能地張開,以確保飛機迅速減速。

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