为什么现代化的飞机 机翼尖端有小翼?

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【大纪元2022年04月20日讯】(大纪元记者陈俊村报导)当你搭乘飞机时,如果你坐在机翼附近的座位,你可能会注意到在翼尖部位有附属的小翼(winglet),它通常会被航空公司用来展示其标记(logo),但这个装置的最主要目的并非用来行销的。

据美国有限电视新闻网(CNN)报导,小翼的真正目的其实是为了省油。就平均而言,有这种装置的飞机可以节省多达5%的燃料。以一架波音737客机来说,这意味着一年可以节省10万加仑的燃料。

小翼之所以能够节省燃料,是因为它能减少会在翼尖形成的涡流。这种涡流非常强,以至于当小飞机从大飞机后方飞越时,可能因涡流的影响而在空中翻覆。

小翼
2017年9月26日,一架波音737飞机的小翼展示瑞安航空公司(Ryanair)的标记。(EMMANUEL DUNAND/AFP via Getty Images)

具体来说,当气流流经飞机的机翼时,它会在机翼底部产生高压,并在顶部产生低压,进而形成向上的推力。但当底部的气流抵达翼尖时,它会向上卷曲,并与顶部的低压会合,进而生成如同小型龙卷风般的涡流。它会延伸到飞机后方,成为会造成能量损失的阻力。

美国国家航空航天局(NASA)阿姆斯壮飞行研究中心(Armstrong Flight Research Center)前首席科学家鲍尔斯(Al Bowers)表示,如果有一种方法可以捕捉流失在空中的能量,使其留在飞机上,那就能减少能量的损失。

鲍尔斯还说,小翼也能让飞机比较能承受乱流的冲击。“它们能改善飞机的方向性稳定。”

他举例说,当乱流出现时,没有小翼的飞机会比较颠簸,就像在崎岖不平的路上开跑车,会比开轿车颠簸。

世界各地的中小型飞机几乎都有小翼

在当今世界各地的中小型飞机上,几乎都可以看到小翼的存在,但它省油的功效在大型飞机上比较不明显。

美国宾州大学(Pennsylvania State University)航空太空工程学教授暨小翼设计专家毛默(Mark D. Maughmer)解释说,小翼有助于飞机爬升,但会对水平的巡航造成负面影响。

由于大型飞机多半用于长途飞行,所以它们的大部分时间都用在巡航上,比较难以从小翼这种装置上获益。

华航
2018年2月9日,中华航空公司一架波音777飞机从泰国曼谷起飞。从图中可以看到其向后倾斜的斜削式翼尖。(Shutterstock)

正因为如此,适合中短程飞行的波音737飞机有小翼,但波音777和787等长程飞机没有小翼,它们是使用比较向后倾斜的斜削式翼尖(raked wingtip)。这种设计在巡航时比较能减少翼尖涡流,其省油的功效比得上小翼。◇

责任编辑:茉莉

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