翼尖如何提高飞机燃油效率

中国航空新闻网讯: 据SimpleFlying 10月12日报道,几十年来,改装翼尖一直是飞机设计不可或缺的一部分,因为翼尖的有效改装可降低油耗并增加航程,以提高飞行效率。

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波音公司是第一家在其飞机上安装翼尖的商业航空制造商

自1980年代中期将其引入商业客机以来,机翼尖端的设计就随着航空公司追求减少燃油消耗而不断发展。

翼尖到底是什么?

“翼尖”是指飞机机翼的尖端,离机身最远的部分。虽然早期的飞机设计并没有充分改变翼尖的潜力,但现 代飞机采用了各种改进措施来提高效率。

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波音737 MAX上的“分裂弯刀”小翼设计

翼尖的形状末端通常称为“小翼”,其类型多种多样。它们的作用是将涡流阻力最小化,也称为升程阻力。当机翼下面的高压空气溢出到机翼上方的低压空气中时,会发生阻力降低飞机的升力,从而导致飞机消耗更多的燃料以保持空中飞行。

翼尖如何提高效率

翼尖的作用是降低高压和低压的空气交流。在飞行过程中,飞机在机翼上方保持低压,而高压空气则位于机翼下方。高压和低压空气在翼尖聚集形成涡流,这些涡流转移了诸多能量,大大降低了飞机的速度。

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翼尖尽量减少低压和高压空气减速飞机的汇合点

屏障降低了压缩空气之间的收敛速度,从而最大限度地提高了升阻比。因此,飞机能够以同样的容量运行,同时消耗更少的燃料。这种现象可以在鸟类身上看到,在飞行过程中,它们的翅膀向上弯曲,以提高效率和节约能源。

翼尖有效吗?

美国航空航天局称,仅通过提高燃油效率,翼尖每年就能为航空公司节省数十亿美元。波音公司对混合小翼的研究发现,燃料消耗增加了近5%。根据制造商塔玛拉克的说法,他们的“主动小翼”将节省15-33%的成本。

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燃料效率的提高是值得增加成本和重量的翼尖

小翼增加每架飞机的重量通常在数百磅的范围内,所以节省的燃料必须与增加的行李重量平衡。虽然每架飞机安装小翼与增加重量的成本约为100万美元,但效率优势通常会抵消成本。

翼尖的历史

翼尖的概念是由理查德:black_small_square:惠特科姆开发用于商业应用的,他扩展了几十年航空工程师的理论,认为翼尖上的近垂直小翼可以大幅度减少涡流阻力,并通过一系列实验证明了他的理论是正确的。

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波音777X飞机安装有独特的折叠翼尖

尽管好处很明显,但航空公司花了几年时间才把小翼落实到其设计中。直到1973年的中东石油危机,由于燃油价格的天价上涨,才促使航空公司采取节油措施。

如今,它们已成为提高飞行效率的重要组成部分,并且随着制造商在设计上的创新而不断发展。波音公司甚至将折叠式翼尖融合到波音777X机型中,并声称这将改变整个行业。

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