打开襟翼-求图！想要开缝襟翼和吹气襟翼的飞机各一图
2010-04-03 13:03:52芊***
想要开缝襟翼和吹气襟翼的飞机各一图。【打开襟翼】求图！想要开缝襟翼和吹气襟翼的飞机各一图。：玉妹妹好，既然圣德尔塔都已经描述了，我再给你详细补充一下
有关襟翼的知识。
对于同一飞机来说,其升力大?
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但用增大迎角的方法来减小飞行速度,是有限度的。因为当迎角增大到临界迎角时,再增大迎角,升力反而降低。但是为了保证飞机能在更小的速度的情况(例如起飞和着陆)时,仍能产生足够的升力,就有必要在机翼上装设增加升力的装置。 目前使用较广泛的有前缘缝翼,后缘襟翼、前缘襟翼等。
其工作原理分述如下。 一、前缘缝翼 为了延缓机翼的气流分离现象,以提高临界迎角和最大升力系数,有的飞机装有前缘缝翼。前缘缝翼位于机翼前缘,打开时与机翼之间有一缝隙。一方面空气会从压力较大的下表面通过前缘缝隙流向上表面,减小上、下表面的压力差,而具有减小升力系数的作用。
另一方面,空气通过缝隙加速后,贴近上表面流动,能够增大上表面附面层中的空气动能,以延迟气流分离的产生。又具有增大升力系数的作用。那么,升力系数窨是提高,还是降低？这要看迎角大小而定。前曾指出,在接近临界迎角时,上表面气流分离是升力系数降低的主要原因,因而在此辽角下,利用前缘缝翼延缓气流分离,就能提高临界迎角和升力系数。
在中小迎角下,机翼上表面气流分离本来就很微弱,故在这些迎角下,打开前缘缝翼不仅不能提高升力系数,反而会使机翼上、下表面的压力差减小而降低升力系数。可见,前缘缝翼增大升力的作用是有条件的。只有当迎角接近或超过临界迎角,即在机翼上表面气流分离现象严重时,前缘缝翼才起增大升力的作用。
从构造上看,前缘缝翼有固定式和自动式两种。固定式前缘缝翼,其缝隙是固定的。不能随迎角的改变而开闭。它的优点是构造简单,但在大速度时,阻力增加较多,所以目前应用不多,只有个别的低速飞机上才使用。 自动式前缘缝翼,有专门机构与机翼相连,领先空气的压力或吸力来使缝翼闭合和张开。
当飞机在小迎角下飞行时,机翼前承受随空气压力,前缘缝翼被压紧贴于机翼前缘,而处于闭合状态。在大迎角下飞行,机翼前缘承受很大吸力,将前缘缝翼吸开。这种前缘缝翼能充分发挥大迎角下提高升力的作用,而又不致在小迎角(大速度)下增加很大阻力,故常为某些飞机所采用。
目前有的飞机,只在靠近翼尖位于副翼之前设有缝翼,叫翼尖前缘缝翼。它的主要作用是在大迎角下延缓翼尖部分的气流分离,从而提高副翼的效能,改善飞机的横侧面安定性和操纵性。 二、后缘襟翼 襟翼位于机翼后缘,叫后缘襟翼。它的种类很多,较常用的有:分裂襟翼,简单襟翼、开缝襟翼、后退襟翼、后退开缝襟翼等。
放下襟翼既可提高升力,同时也增大阻力。所以多用于着陆。有的飞机为了缩短起飞滑跑距离,起飞也放襟翼,但放下角度很小。 (一)分裂襟翼 这种襟翼本身象一块薄板,紧贴于机翼后缘。放下襟翼,在后缘和机翼之间,形成涡流区,压力降低,对机翼上表面的气流有吸引作用,使其流速增大,上下压差增大,既增大了升力,同时又延缓了气流分离。
另一方面,放下襟翼,机翼翼剖面变得更弯曲,使上、下表面压力差增大,升力增大。由于以上两方面的原因,放下分裂襟翼的增升效果相当好,一般最大升力系数可增大75-85%。但因大迎角放下襟翼,上表面的最低压力点的压力更小了,使气流更易提前分离,故临界迎角有所减小。
(二)简单襟翼 简单襟翼与副翼形状相似,放下简单襟翼,相当于改变了机切面形状,使机翼更加弯曲。这样,空气流过机翼上表面,流速加快,压力降低;而流过机翼下表面,流速减慢,压力提高。因而机翼上、下压力差增大,升力增大。可是,襟翼放下之后,机翼后缘涡流区扩大,机翼前后压力差增大,故阻力同时增大。
襟翼放下角度越大,升力和阻力也增大得越多。 放下襟翼,升力和阻力虽然同时增大,但在一般情况下阻力增大的百分比要比升力增大的百分比要大些,所以升阻比是降低的。 在大迎角下放襟翼,机翼上表面最低压力点的压力,比后缘部分的压力小得更多。
这更促机翼后部附面层中的空气向前倒流,迫使气流提早分离,而使涡流区扩大。因此,放下襟翼后,机翼的临界迎角要比不放时小些。 某飞机放下襟翼和未放下襟翼两种情况下的飞机极线。由曲线看出:放下襟翼后的升力系数和阻力系数普遍增大,最大升力系数增大,临界迎角减小,升阻比降低。
由于这种襟翼的增升效果不是很高,故一般多用于低速飞机,高速飞机很少单独使用。 (三)开缝襟翼 开缝襟翼是在简单襟翼的基础上改进而成的。放下开缝襟翼,一方面襟翼前缘和机翼后缘之间形成缝隙,下表面高压气流,通过缝隙高速流向上表面后缘,使上翼面附面层中空气流速加大,延缓了气流的分离,提高最大升力系数。
另一方面,放下开缝襟翼,使机翼更加弯曲,也有提高升力的作用。所以开缝襟翼的增升效果比较好,最大升力系数一般可增大85-95%,而临界迎角降低不多。因此它是中、小型飞机主要采用的类型。 有一种襟翼的工作原理与开缝襟翼非常相似。放下襟翼时,压缩空气从机翼转折部位喷出,吹掉后缘的涡流而增大升力。
这时最大升力系数提高很多,而临界迎角降低较少。这种襟翼叫吹气襟翼。目前,某些高速喷气式飞机的薄机翼上,多采用这种襟翼。 开缝襟翼是利用气流通过缝隙来延缓气流的分离。但有一定限度,当襟翼的角度增大到一定时,机翼后缘仍会产生气流分离,使增升效果降低。
若采用双缝襟翼,就可克服这个缺点。用双开缝襟翼,将有更多的高速气流从下翼面通过两道缝隙流向上翼面后缘,吹除涡流,促使气流仍然能贴着弯曲的翼面流动。这样,襟翼偏转到相当大的角度,还不致于发生气流分离,因而能提高增升效果。 双开缝后缘襟翼与单开缝后缘襟翼构造相似,只是有两个缝。
在襟翼之前还有一小块翼面,因此放下时与机翼后缘构成两个缝。 若采用三缝和多缝襟翼,增升效果会更好,但构造复杂、故目前采用双开缝襟翼较为普遍。 (四)后退襟翼 放下后退襟翼,不仅能增大了机翼切面的弯曲度,而且还增大了机翼面积。
故增升效果好。高速飞机采用较多。 (五)后退开缝襟翼 后退开缝襟翼和后退襟翼相似,也可后退。同时又和开缝襟翼相似,当襟翼处于后退位置时,它的前缘和机翼后缘形成一条缝隙。所以它兼有后退襟翼和开缝襟翼二者的优点,增升效果很好,现代高速和重型飞机广泛使用。
后退开缝襟翼有两种型式:一种叫查格襟翼。这种襟翼后退量不很多,机翼面积增加不很大。最大升力系数可增大110-115%。起飞时,襟翼下偏角度小,与翼间形成的缝隙大,这样可使阻力系数增加少,而升力系数增加却很多,有利于缩短起飞距离。着陆时,下偏角度大,而与翼间形成的缝隙小,这样阻力系数和升力系数都提高较多,有利于缩短着陆距离。
另一种富勒襟翼。这种襟翼的后退量和机翼面积的增加都比查格襟翼多,而且后退到相当位置,与翼间形成的缝隙也更大,增升效果更好。其最大升力系数可增大110-140%但在下偏中,压力中心后移很多,操纵结构也更复杂,这是它的缺点。 三、前缘襟翼 位于机翼前缘的襟翼叫前缘襟翼。
这种襟翼广泛用于超音速飞机上。因为超音速飞机一般采用前缘尖削,相对厚度小的薄机翼。在大迎角飞行,机翼上表面前缘就开始产生气流分离,最大升力系数大大降低。大迎角飞行时,放下前缘襟翼,一方面可减小前缘与相对气流之间的角度,使气流能够平顺地沿上翼面流过。
另一方面也增大了翼切面的弯度。这样,气流分离就能延缓,而且最大升力系数和临界迎角也都得到提高。属于前缘襟翼的还有一种叫克鲁格襟翼,装在前缘下部向前下方翻转,既增大机翼面积,又增大了翼切面的弯度,所以具有很好的增升效果,构造也很简单。这是最新研制的一种增升装置。
波音喷气客机都使用了此种襟翼。 现代中型或大型客机和高速军用飞机,为提高增升效果,往往同时采用几种升装增置(叫组合式增升)。 四、襟翼的作用 一架飞机在高空正常飞行的时候，机翼看起来好像是一个整体。其实不然，机翼前缘、后缘都装有长短、宽度不同的翼片，有的可向下偏转，有的可向前伸出，有的可向后滑退，可谓五花八门。
由于这些翼片是机翼的附属物，并且可以偏折，正像我们穿的衣服下襟随风摆动一样，因此科学家给这些翼片起了一个十分形象的名称———襟翼。平时飞机停在机场上或在高空飞行时，襟翼都收拢在机翼前缘或后缘上，一旦飞机进入起飞或着陆阶段，它们的原形就显露了出来。
飞机为什么要装襟翼呢？请看下文。 1、襟翼的奥秘在于提高升力 机翼的作用就是产生足够的升力使飞机能飞上天空。如果机翼是一个整体的话，那么在机翼面积、翼型、展弦比确定的情况下，它的最大升力也就是确定不变的了。如果飞机的全部重量是50吨，机翼必须产生490千牛以上的升力才能飞起来。
我们知道，机翼面积越大，升力越大；速度越大，升力也越大。换句话说就是：在升力一定的情况下，机翼面积越大，起飞速度可以越小；起飞速度越大，机翼面积可以越小。因此，为了把这50吨的飞机弄上天，我们可以采取这样两个办法：一是选用面积较小的机翼，通过加大起飞速度使升力超过490千牛；二是使起飞速度保持在较低的值上，通过采用大面积机翼以产生490千牛以上的升力。
这两个办法行不行呢？第一个办法机翼面积较小，飞机的结构重量就较轻，这是优点，但起飞速度大是很不利的，一方面要求机场跑道很长，这很不合算，对舰载飞机更是不利；另一方面，高滑跑速度对安全的威胁极大。第二个方法起飞速度低，有利于缩短滑跑距离，但当飞机起飞后速度增加，大面积机翼便成了累赘，不但重量大使载重量大大减少，而且会使阻力剧增，飞机的耗油量因此显著增加。
这种低速时升力小、高速时阻力大的问题称为飞机的高低速矛盾。怎样解决这一难题呢？这就要靠襟翼来实现。 襟翼的一个主要作用是协调这个矛盾，既不需要很大、很重的机翼，也能在较低的起飞着陆速度下产生足够的升力，使载重、速度、阻力和油耗达到综合性的最佳化。
用整体一块的方式设计机翼不能同时满足大载重量、低起飞和着陆速度、低阻力和低耗油率的要求。由于襟翼具体作用是大大提高飞机起飞和着陆等低速阶段的升力，因而统称增升装置。 襟翼为什么能增加升力呢？在速度一定的情况下，提高升力的办法主要有4种：一是改变机翼剖面形状，增加翼型弯度；二是增加机翼面积；三是尽可能保持层流流动；四是在环绕机翼的气流中，增加一股喷气气流。
襟翼就是通过改变翼型弯度、增加机翼面积、保持层流流动而增加升力的。 2、飞机襟翼样式众多 襟翼概念出现得很早。第一次世界大战前，由于飞机速度提高，要求飞机在低速时也能产生足够的升力，于是有人开始了最简单的后缘襟翼的试验探索。 为什么飞机要装襟翼？ 简单襟翼就是机翼后缘的一部分。
它可以弯曲，这样就会改变机翼弯度，提高升力。不久，又出现了开裂式襟翼。当它放下时，一方面可使翼型变弯，一方面会在机翼后缘形成低压，两方面的效果都是增加了升力。通常，开裂式襟翼可使升力系数提高75％～85％。同时，开裂式襟翼还能增加阻力，对飞机安全、缓慢地着陆有利。
20世纪20年代，英国著名设计师汉德莱·佩奇和德国空气动力学家拉赫曼发明了开缝襟翼。它是一条或几条附着在机翼后缘的可动翼片，平时与机翼合为一体，飞机起飞或着陆时放下。襟翼片能够增加机翼的面积，改变机翼弯度，同时还会形成一条或几条缝隙。
增加面积可以提高升力，形成缝隙可使下表面的气流经缝隙流向上表面，使上表面的气流速度提高，可较大范围保持层流，也可使升力增加，并能减少失速现象的发生。开缝襟翼是襟翼中十分重要的一种。它也可以装在飞机前缘上，通常都是一条。目前大型飞机特别是客机都安装了双缝或三缝襟翼，可提高升力系数85％～95％，效果十分显著。
还有两种襟翼也很常见，一种是富勒襟翼，一种是克鲁格襟翼。 富勒襟翼是在机翼后缘安装的活动翼面，平时紧贴在机翼下表面上。使用时，襟翼沿下翼面安装的滑轨后退，同时下偏。使用富勒襟翼可以增加翼剖面的弯度，同时能大大增加机翼面积，增升效果非常明显，升力系数可提高85％～95％，个别大面积富勒襟翼的升力系数可提高110％～140％。
这种襟翼结构较复杂，多在大、中型飞机上采用，可大大改善起降性能。 克鲁格襟翼位于机翼前缘。它的外形相当于机翼前缘的一部分。使用时利用液压作动筒将克鲁格襟翼向前下方伸出，既改变了翼型，也增加了翼面积，增升效果也比较好。 3、飞机襟翼在发展中 襟翼的发展并没有完结。
上面介绍的襟翼装置发展比较成熟，还有一类襟翼概念提出的也很早，但直到现在仍不完善，这就是喷气襟翼。它的设计方案很多，基本思想都是通过从发动机或高压气瓶引出气体，吸向机翼或襟翼表面，达到增加升力、推迟分离、降低阻力、改善失速特性的目的。由于喷气襟翼十分复杂，目前只有个别飞机，如“鹞”式垂直起降飞机和F－4、米格－21轻型战斗机使用了喷气襟翼。
配图为各种襟翼的工作示意图： a－开裂式襟翼；b－简单襟翼；c－开缝襟翼；d－后退开裂式襟翼；e－单缝后退襟翼；f－多缝后退襟翼；G：吹气式襟翼 。
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