本文目录
- 为什么应用吹气襟翼的飞机不多
- 飞机空中失速的时候为什么不能放下襟翼改出
- 襟翼舵是什么意思
- 飞机不放襟翼起飞究竟有没有危险
- 飞机的襟翼、缝翼、副翼等有什么区别各自的作用是什么
为什么应用吹气襟翼的飞机不多
这个问题比较专业了,涉及到空气动力学、飞行器总体设计和航空发动机等三个航空工程专业领域,老鹰航空从下面三个方面来回答一下:
1、普通襟翼的性能与特点;
襟翼一般是安装在机翼与机身连接处的后方根部,在飞机的起降过程中通过液压杆先后向下弯曲,从而暂时性的加大了机翼面积和机翼翼型的弯度,进而提高了机翼的升力,当然,阻力也一样随之提高。正是因为这个特点,现代飞机,特别是大型客机或者军用运输机往往配置了长度很大的襟翼,比如普通单缝襟翼、双缝襟翼、三缝襟翼等,类型也是很多的。配置了这种高效襟翼的舵面系统,在降落过程中,可以大幅提高飞机的下降平稳度,同时也能进一步缩短飞机的滑跑距离。这样一来就可以提高飞机在野战跑道的适应性。
2、吹气襟翼的性能优势;
之所以发现了襟翼对于提高飞机的起降性能具有优势,因此航空工程界又进一步尝试去挖掘襟翼的气动潜力,这就催生出新的吹气襟翼。吹气襟翼曾经有两种类型,一种就是让发动机尾气从机翼前端就开始吹气,另一种则是只为襟翼上表面提供补充气流。随着工程应用的深入,后一种成为目前主流的应用方式。
常规襟翼在向下弯曲的过程中,虽然通过提高翼型的弯曲度来提高了升力水平,但是不可避免的让机翼表面附面层(也就是最靠近机翼的那一层薄薄的空气)提现出现了分离现象,从而不利于进一步提高升力水平。基于这种认识,工程界利用发动机喷出的高速气流,将其引流到襟翼的缝隙之中,从而给襟翼上表面的附面层补充能量,从而极大的延缓了气流分离,这就能进一步提高机翼的升力。吹气式襟翼也是属于一种主动流动控制技术。
吹气襟翼最典型的应用就是美军的C-17军用运输机,由于起降过程升力大幅提升,从而使得C-17具备在恶劣环境下起降能力。
3、使用吹气襟翼的必要条件;
吹气襟翼在改善飞机的起降性能方面具有极大的优势,但是实现起来并不容易,主要需要满足两个方面的前提条件:
第一个就是发动机推力需要足够强劲,在吹气襟翼工作的时候发动机一部分尾部气流被分流到襟翼上方,因此发动机自身的推力输出其实是有一定程度的下降。为了确保有足够的推力能够用来克服飞机阻力和襟翼下方而增加的额外阻力,发动机的推力性能要相当强劲。C-17使用的F117-PW-100涡扇发动机最大推力可以达到17吨,而伊尔-76使用的D-30只有12吨,这就是为什么伊尔76没法使用吹气襟翼的原因。
第二个就是材料,吹气襟翼以及液压杆整流罩等发动机尾流吹过之处全部都要使用钛合金进行加工,而不能使用常规的铝锂合金或者碳纤维,否则高温气流就会将其加热变形。
所以,受到需求和技术两个方面的制约,使用吹气襟翼的机型还是相对比较少一些,尤其是大型飞机更是极少,主要集中在美制运输机方面,毕竟很少有飞机会特别强调野战跑道上的起降能力,民航飞机更不会。
——问题就回答到这里了——
对通用航空感兴趣的朋友不妨来关注“老鹰航空”吧。
(图片来自互联网公开图片,如侵则删。)
飞机空中失速的时候为什么不能放下襟翼改出
襟翼虽然可以在低速时保证飞机稳定的飞行状态,但是也极大的影响着速度,所以失速时放出襟翼,这与改出失速并且增速是互相矛盾的操作,严重的话会导致深度失速,只能通过改变飞行姿态,增加推力来改出失速状态
襟翼舵是什么意思
1、舵叶后部的局部,作成一个可独立地由随动机构控制的襟翼的舵。2、在主舵叶后部附有一个可独立地由随动机构控制的子舵叶的舵。子舵即为襟翼。中文名:襟翼舵外文名:Flap Rudder组成:主舵叶和襟翼适用:船只分享襟翼舵襟翼舵由主舵叶和襟翼两部分组成舵叶的舵。襟翼位于主舵叶后缘,可独立地由随动机构控制。襟翼舵有两种。一种是转舵时通过连杆或齿轮机构使襟翼转角大于主舵叶转角,以提高船舶的操纵性。另一种襟翼舵其襟翼的转向与主舵叶相反,目的在于减少舵杆的扭矩或用襟翼来操动主舵叶。襟翼舵适用于航行在多弯航道中的船舶,目前长江大型推轮大多采用。这种舵由主舵和副舵两叶组成,即在普通主舵叶后缘装上一个称为襟翼的副叶,当主舵叶转动一个δ角时,副舵叶绕主舵叶的后缘向相同一舷转出一个β角度,二者转动的方向是一致的,但副舵的转动角度比主舵的转角大。这样就相当于增加了舵剖面的拱度,从而产生更大的流体动力,提高了转船力矩和舵效。由于其流体动力特性在小舵角时特佳,与飞机上的襟翼作用一样,故称之为襟翼舵。这种舵转舵力矩较小,因而所需的舵机功率也较小,但其结构比较复杂。襟翼舵按其支承方式可分为悬挂舵及双支点平衡舵。按尾翼的传动机构可分为齿轮式襟翼舵、滑块式襟翼舵、导杆式襟翼舵及摇臂式襟翼舵等。
飞机不放襟翼起飞究竟有没有危险
陆基起飞并没有多大危险,机场的跑道长度富余都没问题,不过要分起降平台的具体情况。襟翼在起飞阶段的作用是在一定的速度下可以增加升力,从而使飞机所需的离地速度降低,其也可能使滑跑距离缩短(存在飞机速度越大襟翼的阻力越大的情况下)。一般在航母上开襟翼弹射是必须的,虽说航母甲板可供战斗机起飞的跑道长度也很短,但是航母滑跃跑道和弹射器基本可以弥补加速时间短升力不足的问题。不过航母上不放下襟翼起飞的话危险的确存在。
陆基航空跑道的确可以修得很长,但是襟翼的作用之一就是要减少对跑道长度的依赖,如果跑道不够长那当然是危险的
不管是民用飞机还是军用飞机,在陆地上起飞如果不放下襟翼,飞行器的升力就需要时间加速其机体获得更大的升力从而离开地面,只要跑道够长飞机都能安全起飞,当然陆基飞机都不用考虑这个问题。但是航空公司和本质的航运效率决定了开襟翼起飞是最好的(起飞状态发动机都是开加力状态),没必要浪费精力,襟翼是通过空气动力学科学验证出来的,是提高包括机动能力、升力、飞行效率的优秀设计。如果是应用在航母上的舰载机襟翼的作用更明显,因为一旦达不到起飞速度或与其产生足够的起飞升力就会导致机毁人亡。采用弹射器的舰载机在相同的距离上相同的速度上放襟翼与不放襟翼的差别是很大的。至少放下襟翼以后飞机因为升力不足导致失速坠机发生危险的可能将降到最低。排除这些威胁以后飞机无法正常起飞就是人为因素或者硬件故障的问题了。
一般战斗机起飞都必须开加力,既然开了能够尽快升空,为何要浪费襟翼带来的优势呢
襟翼的作用并不只限于起飞时为飞机增加升力,实际上在降落时也可以充当减速板的作用,并且使得飞机水平的下降速度不至于过快,对飞机的机体损耗起到了一定的保护作用。襟翼在空战中的作用也是相当明显的,至于怎么用我只有游戏中的经验:“高速不放襟翼”。襟翼也并不只有后缘襟翼,在大型民航客机和现代战斗机上设计的前缘襟翼和后缘襟翼能够使飞行器获得更高的升力,失速的临界值相比没有襟翼的状态低一些(发动机动力输出正常条件下),这些都是飞机使用襟翼优势。在跑道长度有限的前提下当然要使用襟翼尽可能保证起降安全。
航母上的固定翼飞行器最危险的时候就是起降,当然不开襟翼送死的案例目前我还没有查到。只能说航母上不开襟翼危险到没人敢做出头鸟。
固定翼舰载机受跑道限制是最严重的,除了弹射器或者滑跃跑道,本身还要放下前缘襟翼和后缘襟翼起飞才比较安全
飞机的襟翼、缝翼、副翼等有什么区别各自的作用是什么
飞机在空中翱翔,全靠那一对长长的翅膀产生升力。这对翅膀可不简单,除了基本机翼之外,上面还有各种各样的辅助零件。它们一起努力控制飞行姿态,增加升力、增大临界迎角,提高安全性。
这些零件通常有副翼、襟翼、前缘缝翼和扰流板,有的飞机上还有襟副翼、前缘锯齿、翼梢小翼等。很多狭长的小翼片虽然看起来差不多,但功能截然不同。
1、先说最简单的副翼。
副翼在机翼末端后缘,左右各一个。通过左右副翼向不同方向偏转,形成滚转力矩让飞机横滚。副翼长度不大,通常占整个机翼的1/5左右。
飞行员将驾驶盘向左移动,左边副翼向上偏转升力减小,右边副翼向下压升力增加,飞机向左横滚,反之亦然。左右副翼与方向舵配合,飞机就能在空中自由转向了。
▲副翼原理示意图
2、另一个重要翼面是襟翼。
这种翼面平时隐藏在机翼里,需要时伸出,像衣襟一样摆动,所以叫“襟翼”。分前缘襟翼、后缘襟翼。
后缘襟翼安装在机翼后缘,能向下偏转或向后伸出,可以增大机翼弯度和面积,提高升力系数增大升力,同时也增大阻力。
▲飞机降落前先放下后缘襟翼
▲后缘襟翼工作原理
通常机翼弯度增加,升力也随之增加。但弯度过大时,上表面气流会在机翼后缘处分离,导致升力骤然下降而失速。
后缘襟翼通常在飞机降落时放下,一方面提高升力,一方面增大阻力,降低飞机进场速度,提高安全性。有时候起飞时也会放出一部分,以增大升力让飞机在更短距离内起飞,降低对机场的要求。
后缘襟翼的种类很多,有简单襟翼、分裂襟翼、开缝襟翼、后退襟翼、双缝襟翼等等。后缘襟翼伸出、缩回由蜗杆装置控制,装置外部有整流罩,可以减小阻力。
▲后缘襟翼的控制机构
前缘襟翼与后缘襟翼相反,安装在机翼前缘,也在飞行中起重要作用。
比如超音速飞机的机翼前缘很尖,整体厚度也薄。放下后缘襟翼后翼型弯度增加,机翼前缘与空气来流相对迎角变大,产生局部气流分离,导致飞行不稳。
前缘襟翼可以改变相对角度,使气流更平滑的流过机翼,减少失速发生。同时前缘襟翼也能增大机翼弯度,进一步提高升力和临界迎角。
▲前缘襟翼收起与放下
前缘襟翼也有很多种,如普通前缘襟翼、克鲁格襟翼、前缘吹气襟翼等。
克鲁格襟翼常位于机翼前缘根部,从下面向上打开,像个大钩子,结构简单可靠,增升效果良好。
▲克鲁格襟翼
前、后缘襟翼配合起来,极大的提高了飞行性能。
3、前缘缝翼。
前缘缝翼也安装在前缘,离前缘襟翼很近。它打开时与基本机翼前缘表面形成缝隙,将下表面压强较高的气流导向上表面,延缓上表面气流分离,提高飞机临界迎角,减小失速可能。同时也提高升力系数,增加升力。
尤其在飞机起飞时,机头仰角较大有可能突然失速坠机。前缘缝翼提高临界迎角,可以有效的缓解这种情况。它还能降低进场速度,提高降落性能。
在一些大型飞机上,前缘襟翼和前缘缝翼组合起来使用,效果很好。
4、此外,机翼上还有扰流板,又叫减速板。
扰流板通过液压系统升起,能减小升力、增大阻力,使飞机速度高度都降低。扰流板分飞行扰流板、地面扰流板。
飞行扰流板能在空中使用,单独使用一侧时,可以产生与副翼相当的作用。地面扰流板只能在地面使用。飞机降落时,飞行扰流板、地面扰流板全部打开,使飞机在更短的距离内停下来。
各种翼面共同努力,飞机才能在空中灵活的飞行,也能安全的起降。
和风漫谈原创文字,欢迎关注。图片来自网络,个人观点,仅供参考。
特别声明
本文仅代表作者观点,不代表本站立场,本站仅提供信息存储服务。