图2:翼尖螺旋状的翼尖涡流
图3:A380原型机通过烟雾时能看到巨大的涡旋产生
3、A380的“老师”为何是草原雕?
这种雕因为生长在辽阔的中原草原上被命名为草原雕,要有热流(热流:宽度约为20米的上升暖气流)的存在他才能在草原上展翅翱翔。和A380的境遇相同的是草原雕的翅膀也不能太长,否则在它盘旋的时候会飞离热流。草原雕的翅膀经过千百年的进化,早已适应了草原的环境,它们的翅膀能以最短的长度提供最大的升力。牛津大学的动物学家泰勒采用微型摄像机绑在草原雕的背上,让我们得以观察到它神奇的样子——草原雕居然可以控制翅膀末端的羽毛!为了制造最大升力,它将自己翅膀末端的羽毛向上弯曲,达到和翅膀接近垂直的状态,借此扰乱了翼尖涡流,大幅提升自己的飞行效率。草原雕利用翅膀末端的羽毛形成了所谓的翼翘,这项天赋的“特权”草原雕即使是较短的翅膀也能在草原自由翱翔。
图4:飞行中的草原雕可以控制翼端的羽毛
4、A380的翼尖有何特点?
有了大自然这个优秀的老师,空客的工程师们该把这项技术应用到A380身上了。通过风洞实验我们得知传统的机翼饱受翼尖涡流之苦,工程师决定打造一个类似于草原雕翼尖羽毛的装置——翼翘。通过实验我们可以清晰的看到整个机翼周围的气流通过非常的通畅,在翼尖出也并未出现翼尖涡流的现象(图5),围绕着翼尖产生的漩涡消失了,翼翘的存在成为了阻挡气流旋转的屏障。涡旋被引导到翼尖处的翼翘顶部分离(图:6),此时原型机翼的整个表面都可以产生有利的升力,效率同较长的机翼相同。而将翼翘做成近乎垂直的形状,便可将翼展的总长度缩到最短的距离(图7)。草原雕的翅膀挽救了“巨无霸”,使得A380计划得以顺利进行。
图5:加装了翼翘的飞机模型,并没有出现翼尖涡流