看圖解讀飛機“翼”
從外形可以了解飛機的大概結(jié)構(gòu)和功能,一般飛機皆有機頭、機身、機尾、機翼、發(fā)動機和起落架組成,也可稱為機翼、機身、尾翼、動力裝置和起落裝置五大功能。
網(wǎng)上有了一幅圖解飛機結(jié)構(gòu),又有進一步說明飛機結(jié)構(gòu)的理由,所以,讓我再走近一步看看飛機。
圖:機翼結(jié)構(gòu)分布圖
其實不是飛機結(jié)構(gòu)圖,而是翼結(jié)構(gòu)圖,包括機翼和尾翼兩部分。
現(xiàn)在我們不是走近飛機,而是近距離研究機翼和尾翼這一結(jié)構(gòu)細節(jié)與功能特點。所以就圖論事吧,解讀“翼”。
圖上左上標注著副翼(墨綠色塊)、前緣縫翼(紅黑色塊)、攏流板(紅色塊)、襟翼(黃色塊);右上標注著升降舵(水平翼)、方向舵(垂直翼)、升降舵;下標注著前緣縫翼、擾流板、襟翼、副翼。
歸納起來就是副翼、前緣縫翼、擾流板、襟翼、升降舵、方向舵這五個主要部分,若更深研究還可劃分更細結(jié)構(gòu),這里暫且不解。
機翼
機翼的主要功用是為飛機提供升力,支持飛機在空中飛行和起到穩(wěn)定和操縱作用。
副翼分為左翼副翼和右翼副翼兩個對稱部位,安裝在機翼翼梢后緣外側(cè)的一小塊可動的翼面,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。飛行員操縱左右副翼差動偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩可以使飛機做橫滾機動,它的功能是服務飛機的主操作舵面,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(zhuǎn);反之,向右壓駕駛盤右副翼上偏,左副翼下偏,飛機向右滾轉(zhuǎn)。
由于機翼的彈性,副翼產(chǎn)生的力矩作用在機翼上也會使機翼向與副翼偏轉(zhuǎn)的相反方向變形扭轉(zhuǎn),改變機翼的攻角,從而在氣動力的作用下產(chǎn)生一個與副翼產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩方向相反的力矩。當飛行速度達到某一值時,操縱副翼產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩與機翼上氣動力引起的彈性變形產(chǎn)生的力矩相互抵消,就會使副翼失效(即副翼效應為零),飛機無法操縱。這時的飛行速度稱為反效速度。而副翼效應為負而起相反的作用稱作“副翼反效”。在此表明量規(guī)的設計是非常重要的,不能憑主觀而斷。
前緣縫翼是裝在機翼前緣,閉合時與機翼外形為一整體,可以前伸與機翼間形成縫隙的翼面形增升裝置。主要有兩個作用:最主要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(fā)生失速;二是增大機翼的升力系數(shù)。固定式前緣縫翼直接固定在機翼前緣上,自動式前緣縫翼用滑動機構(gòu)與機翼相連,它可以根據(jù)迎角的變化而自動開閉。
擾流板分為地面擾流板和飛行擾流板,主要是輔助操縱系統(tǒng)提供起飛、著陸的增升動力,改善飛機的操縱性能,地面擾流板僅起地面減速作用;飛行擾流板在空中既為了減速,又為了增大副翼效能。
襟翼特指現(xiàn)代機翼邊緣部分的一種翼面形可動裝置,效用是在飛行中增加升力。可裝在機翼后緣或前緣,可向下偏轉(zhuǎn)或(和)向后(前)滑動,襟翼可分為后緣襟翼、前緣襟翼。襟翼片能夠增加機翼的面積,改變機翼彎度,同時還會形成一條或幾條縫隙。增加面積可以提高升力,形成縫隙可使下表面的氣流經(jīng)縫隙流向上表面,使上表面的氣流速度提高,可較大范圍保持層流,也可使升力增加,并能減少失速現(xiàn)象的發(fā)生。
尾翼
尾翼的主要功用是用來操縱飛機俯仰和偏轉(zhuǎn),兼保證飛機平穩(wěn)地飛行。
升降舵是水平尾翼中可操縱的翼面部分,是改變飛機俯仰姿態(tài)的主要控制手段。當需要飛機抬頭向上飛行時,駕駛員就會操縱升降舵向上偏轉(zhuǎn),此時升降舵所受到的氣動力就會產(chǎn)生一個抬頭的力矩,飛機就抬頭向上了。反之,如果駕駛員操縱升降舵向下偏轉(zhuǎn),飛機就會在氣動力矩的作用下低頭。
方向舵是安裝在垂直尾翼上,用來修正飛機航向和小角度轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)飛機航向操縱的可活動的翼面部分。
作者:胡鑫川
20221021
公眾號:胡叔航空館
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