
【機】 reflex curvature aerofoil
在航空工程領域,"上翹翼面"對應的标準英文術語為"winglet"或"upward-curved wing surface",特指飛機機翼末端經特殊設計的彎曲結構。該構造通過改變翼尖區域的氣流分布,有效降低由翼尖渦流引起的誘導阻力,其空氣動力學原理可追溯至NASA在1976年開展的翼梢小翼基礎研究。
從功能實現角度分析,上翹翼面通過三個核心機制提升飛行效率:
現代航空器設計中,波音787夢想客機采用的斜削式翼梢小翼(Raked Wingtip)與空客A350XWB的翼梢融合裝置(Blended Winglet)均屬該技術的典型應用。國際航空運輸協會(IATA)數據顯示,這類設計可降低遠程航班4-5%的燃油消耗。
其數學模型可表示為誘導阻力系數公式: $$ C_{D_i} = frac{C_L}{pi e AR} $$ 式中翼面效率因子$e$值因上翹翼面的存在可提升0.08-0.12,該參數改進直接關聯着升阻比的優化。
上翹翼面(通常指機翼的上反角設計)是航空工程中的一種常見設計,其核心作用與空氣動力學和飛行穩定性相關。以下是詳細解釋:
上翹翼面通過機翼與水平面的夾角(即上反角)增強飛機的橫向穩定性。當飛機因氣流擾動(如側風)發生傾斜時,上反角會導緻兩側機翼的迎角差異:傾斜一側的機翼迎角增大,升力隨之增加;另一側迎角減小,升力降低。這種升力差形成恢複力矩,使飛機自動回正。
翼尖上翹可削弱翼尖渦流的強度。飛行時,機翼上下表面的壓力差會導緻翼尖産生漩渦,形成誘導阻力。上翹設計通過改變氣流方向,降低渦流能量,從而減少阻力并提高燃油效率。
誘導阻力($D_i$)與升力($L$)的關系可表示為: $$ D_i = frac{L}{pi e cdot AR cdot q} $$ 其中,$e$為翼展效率因子,$AR$為展弦比,$q$為動壓。上翹翼面通過優化氣流分布提升$e$值,間接降低$D_i$。
總結來看,上翹翼面通過物理結構優化,在穩定性和經濟性之間實現了平衡,是現代飛機設計的重要特征。
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