何以军用运输机不加翼梢小翼?

发布日期:2018-06-09 来源:财富国际在线 阅读:
何以军用运输机不加翼梢小翼? 匿名用户 4小时前 70
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其他回答
第一、如果是采用超临界翼型,由于上表面平坦,在减缓气流速度的同时也会降低升力,因此超临界翼型一般都会在尾部有个向下的弯曲,也就是我们常说的后加载,这样会显著增加机翼后缘下表面的压力,也就是说气流更容易从下表面向上表面流动,从而产生诱导阻力,此时加装翼梢小翼就非常有必要了,但这个还不是加装小翼最主要的原因;因为中国的大运、美国C17、俄罗斯的伊尔76都用了超临界翼型,只有C17加装了翼梢小翼;
下图是普通翼型和超临界翼型的压力分布,可见超临界翼型后缘的升力加载非常厉害,下表面气流很容易逃逸到上表面;




第二、翼梢小翼多用于民用飞机,有研究表明翼梢小翼可以降低20%的诱导阻力(个人认为这有点夸张),从而达到节油5%的效果,对于航空公司而言,成本包括直接运营成本,也就是我们通常所说的DOC,还有间接运营成本,就是IOC,直接运营成本里面的大头就是燃油成本(占总成本20%以上),降低油耗对于航空公司而言可以说是永恒的追求,而军用运输机对经济性则没有那么多考虑(战斗机为了机动性连副油箱都舍得扔),而且翼梢小翼还会增加额外重量,因此军用运输机就没有那么大的积极性安装翼梢小翼;
军用飞机是不会进行这种成本分析的,前面有位仁兄说的相当好“”坦克是不会贴环保绿标和百公里耗油率标签的



第三、在气流发生分离的情况下,分离过程中分离气流产生一个气动力的压力脉冲,容易引发抖振,包括低速大迎角下的低速抖振、高速下激波分离产生的高速抖振,抖振会引起飞机飞行品质变坏,乘客舒适性下降、乘务员和机组工作环境变差、机载设备工作环境变坏等等后果,这种抖振在翼尖更容易发生,所以飞机机翼设计首先就是要防止机翼翼尖时速,但是,有研究表明,设计良好的翼梢小翼可以避免翼尖后缘的逆压梯度,缓解分离和预防抖振的发生。
夏洛特烦恼 3小时前 0条评论
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飞机装不装翼梢小翼最终还要看其成本与收益。
一般科普中都写的,翼梢小翼用以降低飞机的诱导阻力。但其实翼梢小翼也是有缺点的,即
增加了飞机的重量和额外的零升阻力。

如果看看比较新的民航客机,可以发现翼梢小翼多用于中短途客机,如737、A320等。值得
一提的是,最新的737MAX翼梢小翼设计的尤为夸张。

737 MAX
如果你关心过787的研制过程的话,可能会发现到当年早期有过一个面向中短途运输的机型787-3。
787-3就是有翼梢小翼的。由于市场太小,最终这个机型被取消了

787-3

而目前主要使用的787-8只使用了斜切式翼尖
787-8

那么除了增加翼梢小翼之外,实际上减少诱导阻力的方法不止一种:提升飞机展弦比、
通过修改展向截面而调整升力展向分布等等。

从气动的角度来看的话,在亚声速情况下,飞机的诱导阻力与升力系数的平方成正比。而飞机升力
系数最大的阶段正好是飞机的起降阶段。为什么中短程客机要加翼梢小翼呢?个人认为是由于中
短程客机的整个起落过程中,起降阶段所占的时间比较较高,加装翼梢小翼对这个阶段减阻的效果
最为明显。而对于远程客机而言,起降阶段所占时间较少,而巡航阶段的升力系数又比起降阶段
小很多,那么加装翼梢小翼所带来的降低诱导阻力收益可能小于翼梢小翼带来的增重、增加零升
阻力的负面效果。因此远程客机,特别是波音的不装翼梢小翼。

在这里在补充一下个人对几个答友提出问题的想法。
1.关于斜切翼尖, 波音最新的远程客机很多都用了这项设计,与其说这是翼梢小翼,我个人更
倾向于将其看做是一段延伸出去的机翼以增加飞机展弦比。前面说了,增加展弦比同样可以减
少诱导阻力。

2.关于一部分中远程飞机增加翼梢小翼的问题。如757、767、747-400。我个人这样看,对于这类
设计较早的飞机而言,由于设计技术在飞机投产之后的进步,厂商认为能够通过在不改变原
生产线的前提下通过加装一个翼梢小翼以进一步提升性能。因此而加装小翼。

3.关于设计的一些方法论问题。其实很多教材都提到过,设计是没有标准答案的。同样一个目标,
有很多种实现方法。有些在某一特定时段,不是很容易就说出是A好还是B好的,这就需要有人
做决定。那么在这种环境下这个决定者选取哪个方案,有些就是根据个人的经验、喜好等等
因素了。比如在设计新飞机时是加一段翼展还是用翼梢小翼(787 vs A350),我认为并无绝对
的好与不好。

当然,一个设计的好与坏是没有绝对的,这和设计公司的经验积累和设计方法,以及价值取舍
有很大的联系。比如说你看虽然波音787-8是没有翼梢小翼的,但空客公司与其竞争的A350就有。
A350

最后再回到你所说的,为啥军用飞机不装翼梢小翼。参照前面说的,装与不装还是与飞机的使用
要求和设计方的设计方法有很大联系。就像前面conan doyle贴出的C-17就是有翼梢小翼,而
设计更晚的我国的Y-20,日本的C-2,巴西的KC-390都没有翼梢小翼。

回答完毕。

Y-20

C-2


KC-390

以上图片均引自WIKI百科。
宋磊 3小时前 0条评论
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