浅谈未来支线客机机翼的变化

郑岩

【摘 要】随着人类文明扩展至天空，未来支线客机作用将会越来越大，本文着重分析了机翼的变化，分析了现有的结构和作用，并推测未来将采用伸缩翼来代替襟翼和副翼，采用一个整体的机翼，可以依据不同的情形，改变机翼的气动外形，进而改变飞机的飞行参数，尤其是巡航速度，最大限度的延长使用寿命，增加客机的经济效益，同时鸭翼的长度也会增加，使配平阻力比较小，具有较大的升阻比，在飞机运行时提高飞机的气动效率，，具备一定的积极意义和借鉴作用

【关键词】未来支线客机；长距耦合鸭翼；伸缩翼；巡航速度

一、襟翼，副翼的作用

1.襟翼的作用

襟翼是现代机翼边缘部分的一种翼面可动装置，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。襟翼的主要作用是给飞机提供一定的升力，还有保持平衡的作用。飞机在起飞时以较小角度的襟翼来增加升力，加快飞机的飞行，缩短飞机在跑道上的距离，在降落过程以较大的角度来增加升力和阻力，可以降低着陆的速度，缩短距离。

2.副翼的作用

副翼是安装在机翼翼梢后缘的一块狭长的可动翼面，为飞机的主操作舵面，副翼的作用是使飞机产生翻滚的动作，进而实现水平上的转弯，当飞行员向左压驾驶盘时，左边副翼上偏，右边副翼下偏，飛机向左滚转：反之，向右压驾驶，右副翼上偏，左副翼下偏盘，飞机向右翻滚

二、边段伸缩翼代替襟翼，副翼改变飞机的巡航速度

边段伸缩翼代替襟翼，副翼，不仅将同时兼顾并扩大两者的优势，而且还可以具备两者所没有的优势，在采用整体的伸缩翼时，可以扩大偏差的大小，扩大可偏的角度增加滚转力矩，获得更好的增升效果，举例说，在起飞时，可以让起飞速度低，采用大面积机翼，起飞所用的跑道就可以较短，可以降低起飞标准，这一点对于舰载机而言尤为重要，与此同时本身的低速，也比较安全，有利于驾驶人员和乘客的安全：当飞机顺利起飞后，再减小机翼的面积，可以使飞机所受到的阻力大大减少，同时可以减少耗油量，极大增加续航能力，增加客机的使用寿命。在飞机巡航过程中，当飞机在不同阶段平稳飞行时，可以依据飞机的飞行距离，所需的时间、载荷要求、飞行的安全性、发动机的耐久性和经济性，以及气候条件等情况改变飞机的巡航速度，和飞机的各项参数

1.鸭翼发展的现状

采用鸭式布局的飞机的前翼称为“鸭翼”，在早期，莱特兄弟的飞行器就采用前置设计，但前置不容易稳定，早期技术不发达，很难设计，尤其是民用航空领域，对于稳定性的要求比较高，因为线传飞控的进步，终于在1960年代，XB-70超音速实验机采用前翼配置证明前翼配置可行。加上前翼的操控性比较好，所以近几年来，有客机使用前翼的例子，如Tu-144。飞机的鸭翼除了用以产生涡流外，还用于改善跨音速过程中安定性骤降的问题，同时也可减少配平阻力。在降落时，鸭翼还可偏转一个很大的负角，起减速板的作用。

2.长距耦合鸭翼，提高气动效率

鸭式飞机的主要优点是配平阻力比较小，具有较大的升阻比。通常飞机增大迎角、增大升力时会产生低头力矩。鸭翼处于飞机重心之前，增大机翼迎角和升力时，鸭翼出现正偏转，产生正升力（正常布局飞机平尾出现负偏转，产生负升力），用抬头力矩加以平衡，使全机升力增大。为了获得预定的升力，飞机迎角就要小于正常布局飞机的迎角。这使鸭式飞机的配平阻力明显小于正常布局飞机而具有较大的升阻比。而采用长距耦合鸭翼进一步扩大了这些优点。另外，鸭式飞机可以用较小的机翼升力获得较大的全机升力，有利于减轻飞机的结构重量。此外，由于鸭翼距飞机重心的距离较短，大迎角飞行时，鸭翼的迎角一般大于机翼的迎角，鸭翼首先出现气流分离，导致飞机低头，使鸭式飞机不易失速，有利于飞行安全。长距的机翼有利于涡升力的运用，可以实现对气动特性的更有效利用。

三、结论

对未来的支线客机进行了一定程度的畅想，第一个创新点是以伸缩翼代替襟翼和副翼，可以实现在不同情况，不同需要时改变飞机的巡航速度，气动外形，实现更优化的配置

第二个创新点是长距耦合鸭翼，采用长距，可以更好的利用空气流动，使配平阻力更小，具有更大的升阻比，提高气动效率。

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