什么飞机在设计上有令人拍案叫绝的技术革新?

於晓西

当然,我们以世界上最大的民航客机空中客车A380来说,就有诸多令人拍手叫绝的技术革新,最典型的当属A380的翅膀设计。

空客A380以大,盖冠民航客机领域,客机全长72.7米,翼展达79.8米,高达24.1米。其单舱布局最多可容纳853名乘客,比之前的“空中女王“波音747多出35%。这个庞然大物当然也需要一对硕大无朋的翅膀,来撑起高达560吨的重量。其一片机翼就足以容纳70辆小轿车,然而过长的机翼也会给空客带来主动挑战。按照常规设计,A380的翅膀要远超过72.7米,这也超出了诸多机场的降落标准。机制的空客从仿生学上门找到了应用方案!

图、翼尖螺旋状的翼尖涡流

我们知道截面迫使机翼周围的气流弯转,机翼可使起上方气流的流动速度快于下方气流的速度,所以机翼上方的空气流动速度比下方的空气快,因此机翼上方的空气气压低于正常值,机翼下方的较高气压会将机翼向上推,从而托起整个飞机。然而传统机翼缺陷在于气流通过翼尖的时候并不是很顺畅,会产生螺旋状的旋转空气,被称之为翼尖涡流。机翼下方的高压空气从翼尖四周向上跑,然后将机翼表面向下压,相当于机翼最后5%的长度完全没有利用上,出现的涡流表示翼尖并未提供升力。

图、加装了翼翘的飞机模型,并没有出现翼尖涡流

空客的工程师决定打造一个类似于草原雕翼尖羽毛的装置——翼翘。通过实验我们可以清晰的看到整个机翼周围的气流通过非常的通畅,在翼尖出也并未出现翼尖涡流的现象,围绕着翼尖产生的漩涡消失了,翼翘的存在成为了阻挡气流旋转的屏障。涡旋被引导到翼尖处的翼翘顶部分离,此时原型机翼的整个表面都可以产生有利的升力,效率同较长的机翼相同。而将翼翘做成近乎垂直的形状,便可将翼展的总长度缩到最短的距离。

草原雕的翅膀挽救了“巨无霸”,技术的革新使得A380从梦想变成现实!


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