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翼尖如何提高飛機燃油效率

作者:看航空

中國航空新聞網訊:據SimpleFlying 10月12日報道,幾十年來,改裝翼尖一直是飛機設計不可或缺的一部分,因為翼尖的有效改裝可降低油耗并增加航程,以提高飛行效率。

翼尖如何提高飛機燃油效率

波音公司是第一家在其飛機上安裝翼尖的商業航空制造商

自1980年代中期将其引入商業客機以來,機翼尖端的設計就随着航空公司追求減少燃油消耗而不斷發展。

翼尖到底是什麼?

“翼尖”是指飛機機翼的尖端,離機身最遠的部分。雖然早期的飛機設計并沒有充分改變翼尖的潛力,但現 代飛機采用了各種改進措施來提高效率。

翼尖如何提高飛機燃油效率

波音737 MAX上的“分裂彎刀”小翼設計

翼尖的形狀末端通常稱為“小翼”,其類型多種多樣。它們的作用是将渦流阻力最小化,也稱為升程阻力。當機翼下面的高壓空氣溢出到機翼上方的低壓空氣中時,會發生阻力降低飛機的升力,進而導緻飛機消耗更多的燃料以保持空中飛行。

翼尖如何提高效率

翼尖的作用是降低高壓和低壓的空氣交流。在飛行過程中,飛機在機翼上方保持低壓,而高壓空氣則位于機翼下方。高壓和低壓空氣在翼尖聚集形成渦流,這些渦流轉移了諸多能量,大大降低了飛機的速度。

翼尖如何提高飛機燃油效率

翼尖盡量減少低壓和高壓空氣減速飛機的彙合點

屏障降低了壓縮空氣之間的收斂速度,進而最大限度地提高了升阻比。是以,飛機能夠以同樣的容量運作,同時消耗更少的燃料。這種現象可以在鳥類身上看到,在飛行過程中,它們的翅膀向上彎曲,以提高效率和節約能源。

翼尖有效嗎?

美國航空航天局稱,僅通過提高燃油效率,翼尖每年就能為航空公司節省數十億美元。波音公司對混合小翼的研究發現,燃料消耗增加了近5%。根據制造商塔瑪拉克的說法,他們的“主動小翼”将節省15-33%的成本。

翼尖如何提高飛機燃油效率

燃料效率的提高是值得增加成本和重量的翼尖

小翼增加每架飛機的重量通常在數百磅的範圍内,是以節省的燃料必須與增加的行李重量平衡。雖然每架飛機安裝小翼與增加重量的成本約為100萬美元,但效率優勢通常會抵消成本。

翼尖的曆史

翼尖的概念是由理查德▪惠特科姆開發用于商業應用的,他擴充了幾十年航空工程師的理論,認為翼尖上的近垂直小翼可以大幅度減少渦流阻力,并通過一系列實驗證明了他的理論是正确的。

翼尖如何提高飛機燃油效率

波音777X飛機安裝有獨特的折疊翼尖

盡管好處很明顯,但航空公司花了幾年時間才把小翼落實到其設計中。直到1973年的中東石油危機,由于燃油價格的天價上漲,才促使航空公司采取節油措施。

如今,它們已成為提高飛行效率的重要組成部分,并且随着制造商在設計上的創新而不斷發展。波音公司甚至将折疊式翼尖融合到波音777X機型中,并聲稱這将改變整個行業。

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