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众所周知，商用飞机的最大属性是商业性，而该属性又要求商用飞机必须以创造利润为最终目标——面对从2018年开始全球经济下行以及各航空公司飞机数量大面积饱和的现状，依靠涨价来维持近年来早已逐渐缩水的利润实属困难，因此降低运营成本就成为了目前商用飞机维持利润的重要途径，或许你会觉得降低成本意味着会降低服务质量，但是二次元君今天会为你介绍一种新技术——翼梢小翼技术，该技术对于节约燃油、增加飞机航程进而降低成本具有显著作用，一起来了解一下吧！ 首先我们来理解概念：翼梢的概念最早可以上溯到19世纪初一位英国空气动力学家的构想，但这一概念一直停留在图纸上，直到近几十年来油价一路高涨时，人们才将其与飞机真正联系到一起。首先我们要知道，飞机机翼之所以能够产生升力，是因为飞机飞行时气流流过机翼的上下表面产生压力差，下表面的压力高于上表面的压力，于是机翼就有了升力。 但这时机翼下表面的高压区气流会绕过翼梢流向上翼面，形成强烈的旋涡气流，当飞机飞的越快，所产生的涡流也越强，这种气流含有很大的能量，不但对增加飞行升力和推力没有作用，反而会增加飞行时的阻力和燃料的消耗。 当在机翼末端加装翼梢小翼后，翼尖涡流会被调整——翼梢小翼像垂直竖起的墙阻碍上下表面的空气绕流，从而减小涡流的强度，有效减少飞行时的阻力和燃料消耗，而且它的角度也能同时产生向上和向前的分力来增加飞机的推力和升力。 在短程航线上，翼梢小翼会给飞机带来的额外负重，这些负重抵偿不了加装小翼后而节省的燃料消耗，所以一些用于短程航线的飞机客户可以选择不安装翼梢小翼，不过由于近年来油价不降反升，绝大多数航空公司从长远效益出发，均要求制造商对新订购的飞机加装翼梢小翼以应对逐年攀升的油价。 早期的翼梢小翼就是翼尖上简单的垂直小翼，其应用毁誉参半，尤其是很多在原有设计上“硬性嫁接”的翼梢小翼，其时尚和美观因素大于对于气动的益处。随着理论和实践的不断发展，翼梢小翼到目前已经发展出了融合式、单段式、斜削式和分叉式四种不同的类型。 融合式翼梢 以新一代波音737和空客A320改进版为代表的机型，翼梢小翼与机翼圆滑对接，减少了不利气动干扰的影响，同时略微外倾，更加有利于产生升力，被称为融合式翼梢。目前使用融合式翼梢的主流机型有波音737NG，757-200、767-300ER和空客A320系列、A320neo系列、A330neo、A350XWB系列以及我国的ARJ21和C919等。 单段式翼梢 单段式翼梢通常会设计一个外倾角给飞机带来附加升力，但同时也会给翼根带来较大的附加弯矩，由于翼梢通常按巡航状态设计，当飞行距离较短的时候，小翼的优势相对于给机身增加的重量和给翼根增加的弯矩来说就不明显了。使用单段式翼梢的主流机型有波音747-400、空客A330和A340。 斜削式翼梢 斜削式翼梢也算是是融合式翼梢的一种，但它不像前面所讲的翼梢那样有那么明显的上翘段，斜削式翼梢更像是机翼末端的延伸部分，和主机翼几乎是一个平面上，因此从远处看装有斜削式翼梢的飞机好像是没有安装翼梢一样，从机翼上方来看，斜削式翼梢翼尖略微向后方延展，因此斜削式翼梢又名“后掠式翼梢”。目前使用斜削式翼梢的主流机型有波音747-8、767-400ER、777-200LR、777-300ER和787系列。 分叉式翼梢 分叉式翼梢为波音737MAX所特有，与波音737NG现有的融合式翼梢小翼相比，分叉式翼梢采用了气动特性更好的弯刀形翼片，并增加了一个下部弯刀翼片，波音公司号称新型翼梢可以使737MAX比原定提升10%～12%燃油效率的基础上再减少1.5%的燃油消耗，与目前在长航程上可节约4%燃油的融合式翼梢小翼技术相比，采取先进技术的分叉式翼梢小翼可在同样长度的航线上提升5.5%的燃油效率。 可以预见的是，随着全球新一轮飞机市场争夺战逐渐拉开帷幕，波音和空客两大巨头均把自己的研制重心放在了仍然具备需求的中远程客机上，这就使得翼梢小翼技术在未来对航空公司而言仍然会长期具有“四两拨千金”的奇效，让我们拭目以待。 |
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