飞机外观最凸显的部分就是机翼,经常坐飞机的朋友一定会注意到飞机的机翼上有很多特别的设计,虽然每次都能看到,但是不一定了解这些部分的作用和名称。
这篇文章就是要给大家解答疑问,在下次乘坐飞机的时候,可以对看到的部件有一定的认知,必要时候,还可以拿出来跟妹子吹嘘一下~
(注:以下仅对民航客机机翼结构作用和设计原理进行简单科普)
为什么机翼不是薄薄的一片?
我们都玩过纸飞机,纸飞机就是薄薄的一片机翼,那么为什么民航客机的机翼不是薄薄的一片呢?
首先,纸飞机一般很轻,而且大家公认这种纸飞机算不上飞行,顶多算滑行。
其次,飞机的机翼需要为飞机提供升力、控制水平翻转、储油和悬挂发动机等复杂功能。
战斗机的机翼非常薄,但也不是薄薄的一片,只是相对客机来说很薄,这是因为战斗机飞所涵盖的设计原理与民航客机不太一样,这里我们今天不讨论。
民航客机的飞行速度是亚音速,也就是接近于音速,因此我们可以看到飞机的机翼都是我们见到的这种形状:
典型的低速机翼横切面造型
我们日常常见的民航客机,包括一些常见的商务型客机的飞机机翼几乎都是这两种形状设计。
飞机的机翼为什么要设计成这种形状和厚度呢?主要目的就是为了让机翼在空中飞行的时候,将气流切割成上下两个部分,并且让两个部分产生差异。
我们用一张图来给大家简单的演示一下机翼是如何产生升力的:
升力原理图
由于机翼前缘的引导,机翼顶部空气的运动方向与机翼顶部法线的正方向夹角小于90°。因此,空气有沿法线的方向离开机翼的趋势,所以机翼顶部的空气压强降低。
同样由于机翼前缘的引导,机翼底部空气的运动方向与机翼底部法线正方向夹角大于90°。因此,空气有沿法线趋近机翼的趋势,所以,机翼底部的空气压强增高。
机翼顶部的空气压强降低,机翼底部的空气压强增高,由此便产生了压强差,机翼的升力也由此产生。
此外,不设计成薄薄的一片还有一个重要的原因就是坚固性。因为飞机的机翼,尤其是民航客机和运输机,要承受非常大的飞行重量,机翼的结构设计就必须考虑到它,要是设计成薄薄的一片在安全性上也不可能通过。
民航客机为什么多是下单翼?
飞机的机翼根据安装的位置,分为安装在机身上部(背部)的上单翼、安装在机身中部的中单翼和安装在机身下部(腹部)的下单翼三种。
目前可以看到大型运输机的机翼多为上单翼,客机的机翼多为下单翼。