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航空知识—飞机的翅膀都有哪些作用?

发表时间:2021/10/19 21:23:20  浏览次数:96  
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航空知识飞机翅膀都有哪些作用

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来源于航空知识

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鸟为什么会飞起来?

因为它们有翅膀


那么 飞机为什么能飞起来 ?

因为飞机机翼


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要回答这些问题,首先我们要知道飞和起飞是两件事情。对于一些小一点的鸟来说,它们用脚一蹬,翅膀一抖就可以飞起来,可是对于一些体型很大的禽类,必须边助跑边煽动翅膀,才能起飞。通过观察可以发现,除了直升机和一些喷气式战斗机可以垂直起降,其他大多数飞机都要“助跑”才能飞起来。这是因为,机翼上下表面形状是不对称的,空气沿机翼上表面运动的距离更长,自然流速更快,根据伯努利定理,速度越快,气压越小,上下表面的压力差就为飞机起飞提供了升力。

原理示意图

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而理论上,当飞机机体本身就满足压力差条件时,只要速度足够快,不加装机翼飞机也是能够实现无机翼飞行。比如升力体就是用三维设计的翼身融合体来产生升力,这种设计可消除机身等部件所产生的附加阻力和机翼与机身间的干扰,从而有可能在较低的速度下获得较高的升阻比,达到提高全机性能的目的。

升力体

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那么为什么现在大多数飞机
还是有大大的机翼呢?
一个笑话或许能回答这个问题↓

航空段子

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一架美军F-22和一架B-2在执行任务,F-22驾驶员感到无聊于是就做了几个翻滚动作,然后就开始嘲讽B-2驾驶员:“你能做这个动作吗?”于是乎B-2驾驶员就说:“那我也做个动作看看你能不能做。”然后过了一会儿好像什么也没有发生,只听B-2驾驶员默默的说了句:“我关了两个引擎,该你了。”

这只是一个笑话,但也很形象的说明了机翼能够利用空气动力学让飞机在飞行中减少耗能,所以飞机飞起来或许可以不靠机翼,但是本着节约燃料的理念,机翼是很有必要的。

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除此之外,
聪明的人类也算是对机翼的空间物尽其用了。

机翼其实还是一个大油箱

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机翼内部是由梁和肋就组成的骨架结构,骨架的中间其实是空的,这点空间如果用来装货物的话稍微偏小了一些,而且装卸困难,要知道飞机的核心竞争力在于其空间的高利用率。于是各飞机设计师们就想出了—个办法,把燃油给装到机翼中去。

机翼中的空间

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把油箱放在机翼里也有很多好处:

如果把油箱放飞机的前半部分,油烧光了飞机会头轻尾重,放在后面,油烧光了会头重脚轻,不管怎么样都会破坏飞机前后的重心平衡。所以一般的飞机会有三个油箱,即中央油箱、左主油箱和右主油箱。另外,在机翼的两侧还有防波油箱、通气油箱。这样就机智地解决了飞机前后重心移动问题。

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机翼里装油箱还可以增加机翼向下的重量,大家可能会疑惑,飞机是需要向上的升力才能飞在天空中的,为什么还要增加向下的重量呢?假设一架翼展有70m的飞机,那么这架飞机每边三十多米长的机翼受到向上的力就可能达到一两百吨,机翼被升力向上掰到变形的程度会很大的。所以油料的重量与飞机升力方向相反,就能够很好的减轻机翼结构的受力,减小对机翼变形的疲劳损伤。
图片

机翼受力变形

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另外,置于机翼的油箱距地面较远,在飞机强迫着陆等特殊情况下也会比较安全。

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机翼还暗藏了许多心机好物
01
机翼上的小“刺”——
放电刷

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飞机在高空中速度很快,飞机高速飞行与空气的摩擦、穿过带电云团以及自身内部机械摩擦等,会使飞机产生静电电荷。如果不及时释放这些静电,当电荷积累到一定能量时,会产生放电现象,对飞机通讯产生干扰,甚至影响飞行安全。机翼上这些长得像小刺一样的装置叫做放电刷,它利用了尖端放电原理能很好的解决这一问题。一般情况下,像尖锐、细小物体的顶端,这类物体表面曲率越大的地方,电荷密度也越大,所以它周围的电场很强,放电刷就能把电荷集中在细小的针头上,不断与空气产生小的放电过程,及时将电荷释放,从而减少机身电荷的积累。

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放电刷

02

机翼下的方块——
襟翼整流罩

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机翼的后缘下方有几个凸出来的方块,而且体积还不小,飞机越大方块的数量也就越多。这个装置叫做襟翼整流罩,里边包裏的其实是用来驱动襟翼打开闭合的机械装置。这些机械装置如果裸露在空气中,飞行时会増加飞行阻力,因此就用一个整流罩把它们包起来,另一方面也起到了保护的作用

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襟翼整流罩

03

机翼弯折的翼稍——
翼稍小翼

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有的机翼是平整的而有的机翼末端却是上翘的,那可不是因为被强大的气流吹弯了,这个部分我们可以把它称作翼梢小翼。飞机飞行时机翼下表面的高压区气流会绕过机翼未端的翼尖流向上翼面,形成漒强烈的旋涡气流,当飞机飞得越快,所产生的涡流也越强,这种气流含有很大的能量,不但对增加飞行升力和推力没有作用,反而会増加飞行时的阻力和燃料的消耗。翼梢的作用就像一堵垂直竖起的墙,阻碍了上下表面的空气绕流,从而减小涡流的强度,有效减少飞行时的阻力和燃料消耗。

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翼梢小翼

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机翼上设计的“机关”都有它独特的使命,除了以上提到的“小心机”,机翼上还有很多扑闪扑闪的翼面,这些作用你知道吗?留言评论告诉小编吧!

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