在本届迪拜航展上,波音公司的777-9X首次向公众进行了技惊四座的飞行表演。
777X在地面时向上折起的翼尖可谓是它最易于辨识的特征之一。
通过这一设计,777X相较于原版777提升了10%的翼面积和7米的翼展,同时仍能像原版777一样使用65m宽的E类停机位。
777X的翼尖部分较主翼有着更大的后掠角,其作为翼梢小翼的一种形式,这一名为斜切式翼尖的设计已经成为了近年波音各宽体机机型的标配。
法国著名飞机设计师马歇尔·达索曾有句名言:“一架漂亮的飞机一定是架好飞机。
”翼梢小翼优美的曲线在为整架飞机的颜值增色的同时,它的背后又有哪些故事和学问呢?777X的折叠翼尖(图/Dan Nevill,CC BY-SA 2.0)在1897年,英国工程师弗雷德里克·W·兰彻斯特首先提出了在机翼翼尖安装垂直端板来降低翼尖涡流的概念。
因为机翼上下表面平坦程度不一存在压力差,流经机翼上下表面的气流在机翼翼尖汇聚后形成涡流,影响翼尖部分的升力产生。
但由于早期材料等原因限制,结构死重限制了其发展。
在上世纪70年代石油危机的促进下,NASA兰利研究中心的工程师理查德·惠特科姆设计了现代翼梢小翼的雏形——在翼尖安装一小段近乎垂直于主翼的翼面,并在一架KC-135加油机上进行了多次试飞。
结果发现在合适的安装角度及小翼形状下可以有效减阻省油。
麦道公司在同时期也在一架DC-10上进行了类似的试验。
之后40年间,随着技术的发展,各种各样的翼梢小翼层出不穷。
用于测试的KC-135A(图/NASA,公有领域)可见小翼上的气流流向(图/NASA,公有领域)用于测试的DC-10(图/NASA,公有领域)✈︎ ✈︎ ✈︎ 倾斜式小翼 ✈︎ ✈︎ ✈︎这是历史最悠久也是使用最广泛的一种小翼之一,小到通航飞机,大到747和C-17等都有使用。
最早在KC-135上测试的小翼也是这种类型。
值得一提的是,雅克-130在原型机阶段也是有倾斜式小翼设计的,后来因为结构强度不足被移除。
A330(图/CAINONG)747-400(图/PETERYVR)运-7(图/ZHANGHUI)伊尔-96(图/SHAOFENGXIN)✈︎ ✈︎ ✈︎ 融合式小翼 ✈︎ ✈︎ ✈︎这种小翼在倾斜式小翼的基础上,增加了一段圆滑的过渡段在小翼和主翼之间,进一步降低阻力。
在737、757、767系列和近些年的空客机型上常见。
商飞的C919也采用了这样的设计。
737-800(图/DJDJDJ)767-300ER(图/F_14TOMCAT)A320(图/CAINONG)A350(图/LIHUTAO)C919(图/CMQMC)✈︎ ✈︎ ✈︎ 翼梢涡扩散器 ✈︎ ✈︎ ✈︎这种小翼常见于早期空客的机型上,其用更小的体积和重量能取得类似于普通小翼的效果。
A300-600R(图/DJDJDJ)A310(图/WARHAWK911)A318(图/HAKUNAMATATA)A380(图/F_IWH)✈︎ ✈︎ ✈︎ 两片式小翼 ✈︎ ✈︎ ✈︎这种小翼最早使用在DC-10和MD-11上,近似于翼梢涡扩散器的放大版。
两片式小翼通常向下延伸的部分不会过长,以降低侧风降落等情况下的触地风险。
在近些年的机型如A380plus和737MAX上都可以看到。
MD-11(图/JACK_CA)加装两片式小翼的737-800(图/CHANGSHUO)737 MAX(图/LIHUTAO)✈︎ ✈︎ ✈︎ 斜切式翼尖 ✈︎ ✈︎ ✈︎这种小翼通过在翼尖加装后掠角度更大的翼面能取得更佳的减阻效果。
斜切式翼尖在近些年的波音机型和巴西航空E2系列上有应用。
787-9(图/YSWANGXUANTING)777-300ER(图/XUYANG)✈︎ ✈︎ ✈︎ 其他 ✈︎ ✈︎ ✈︎另外还有很多不同形状的翼梢小翼设计。
在直升机、风力发电机、甚至吊扇的桨叶上也有使用的例子。
运-5(图/LINING)(全文完)本文内除说明外,所有原创照片版权归摄影师所有,如需转载请务必提前与本协会联系!文案:邱和阳普及航空知识,推广航空摄影文化