(通讯员:解铁尔)飞机外观最凸显的部分无疑是机翼,经常乘坐飞机的旅客或许会对飞机机翼上那些特别的设计心怀好奇。有的飞机机翼在末端竖起来,有的甚至呈现出一些精美的造型。难道这些设计仅仅是为了让飞机外观更美观吗?当然美观是其中的一部分原因,而这些设计实则叫做翼梢小翼,别看这小小的翼梢,其中可蕴含着省钱的大学问。
我们首先要了解一下飞机的升力究竟是如何产生的。机翼的上下表面形状并不对称,当飞机在高速滑行的时,机翼将气流切割为上下两个部分,空气沿机翼上表面运动的距离更长,因而流速自然更快。依据伯努利定理,速度越快,气压越小,机翼下表面的压力会显著大于上表面的压力,上下表面的压力差便为飞机提供了升力。
对于飞机的平直机翼而言,机翼下表面的气流由于高压会流向机翼上表面,从而在翼尖处产生较大的旋涡。当飞机的飞行速度提升,旋涡的强度也会随之增强。这种旋涡所蕴含的能量巨大,然而对于飞机的升力和推力毫无助益,反倒会致使飞机的阻力增大以及燃油消耗增加。众所周知,航空燃油价格极其昂贵,哪怕仅仅增加 1%的阻力,都会让飞机耗费大量不必要的费用。因此,人们开始致力于研究如何解决这个涡流问题。在20世纪70年代末期,工程师们在一架飞机上安装了翼梢小翼进行试验,得到的结果是最大飞行高度、升力系数、巡航状态升阻比以及航程均有显著增加。这充分说明了翼梢小翼的设计是有价值的。
经过不断地探索与实践,工程师们发现,在机翼顶端安装一个竖着的小翼,以此阻挡机翼下面的空气通过翼尖绕流到上面,有效地降低了涡流产生的阻力,显著减少了燃油的消耗,为航空公司节省了大量的成本。
综上所述,在机翼顶端安装一个竖着的翼尖小翼,在实际应用中证明了其有效性,其出色的性能表现和显著的节能效果,使得各大航空公司纷纷将其应用于自家的飞机机型上。