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機翼構型

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固定翼飛行器(包含滑翔機與動力飛機)的翼型配置或翼平面形,是指其升力面及相關翼面的佈局。

飛行器的設計常依其翼型配置分類。例如,超級馬林噴火式戰鬥機即為一架傳統的低單翼、懸臂式單翼機,具有平直的橢圓翼平面形、中等展弦比及微小的上反角。

歷史上曾出現過多種變體。有時,不同類型之間的區別相當模糊,例如,許多現代戰鬥機的機翼既可被描述為帶有(前掠或後掠)後緣的裁切複合三角翼,也可被視為帶有大型翼前緣根部延伸(LERX)的陡峭漸縮後掠翼。因此,部分翼型會在此處的多個標題下重複出現,尤其是在可變幾何與組合式(閉合式)翼型中。

此處描述的大多數翼型配置都曾在全尺寸飛機上實際飛行過(即使僅是短暫飛行)。一些理論設計也同樣值得注意。

術語說明:大多數固定翼飛行器都有一對左右對稱的機翼。嚴格來說,這樣一對機翼被稱為一個「翼面」(wing plane),或簡稱「面」(plane)。然而,在某些情況下,通常會將一個「面」稱為一片「機翼」(wing),例如「雙翼機有兩片機翼」;或者,也會將整個結構稱為「機翼」,例如「一個雙翼機的機翼有兩個翼面」。在文意清晰的情況下,本文將遵循通用說法,僅在需要避免實質歧義或錯誤時,才會使用更精確的術語。

主翼面的數量與位置

固定翼飛行器可以有多個不同數量的機翼:

  • 單翼機:一個翼面。自1930年代以來,大多數飛機都是單翼機。機翼可安裝於機身的不同相對位置:
   **   低單翼:安裝於機身底部或其附近。
   **   中單翼:約安裝於機身高度的一半處。
   **   肩翼:安裝於機身上部或「肩部」,略低於機身頂部。肩翼有時被視為上單翼的一種亞型。<ref>Taylor, J. (Ed.), Jayne's all the world's aircraft 1980–81, Jane's (1980)</ref>
   **   上單翼:安裝於機身上部。與肩翼對比時,此詞指安裝在主機身上方突出物(如座艙頂)上的機翼。
   **   陽傘翼:藉由中翼支柱、塔架或基座,將機翼抬升至機身上方。

固定翼飛行器可能有一個以上的翼面,上下堆疊:

  • 雙翼機:兩個大小相近的翼面,上下堆疊。雙翼機本質上比單翼機更輕、更堅固,是1930年代前最常見的配置。史上首架萊特飛行器一號即為雙翼機。
   **   不等翼展雙翼機:一種雙翼機,其中一片機翼(通常是下翼)比另一片短,如第一次世界大戰中的寇蒂斯JN-4珍妮機。
   **   一倍半翼機:字面意思為「一個半翼面」,是一種雙翼機,其下翼無論在翼展、翼弦或兩者上都明顯小於上翼。第一次世界大戰中的紐波特17戰鬥機即為一個成功的典範。
   **   倒一倍半翼機:上翼明顯較小。菲亞特CR.1戰鬥機曾生產多年。
   **   布斯曼雙翼機:一種理論上的超音速翼型配置,其中翼面間的衝擊波會相互干擾,以減少其能量與波阻。
  • 三翼機:三個翼面上下堆疊。如福克Dr.I戰鬥機等三翼機因其機動性,在第一次世界大戰期間曾短暫流行,但很快被改良的雙翼機所取代。
  • 四翼機:四個翼面上下堆疊。第一次世界大戰期間曾少量製造阿姆斯壯-惠特沃斯F.K.10,但從未投入服役。
  • 多翼機:多個翼面,有時指超過一個或某個任意數量的翼面。此術語偶爾也用於縱列堆疊的佈局。霍雷肖·弗雷德里克·菲利普斯於1907年設計的多翼機成功以兩百片翼箔飛行。另見下文的縱列翼。

交錯式設計將上翼置於下翼稍前方。長久以來,此設計被認為能減少下翼上方的低壓空氣與上翼下方的高壓空氣混合所造成的干擾;然而,其改善效果微乎其微,主要好處是改善了進入機身的便利性。這種設計在許多成功的雙翼機和三翼機上很常見。反向交錯的例子則較少,如比奇壯志號。

  • 縱列翼設計有兩片機翼,一前一後:見下文的水平尾翼與前翼。一些早期機型採用多翼面縱列堆疊,如卡普羅尼Ca.60飛行艇,其具有三組縱列堆疊的三翼機結構。
  • 十字翼是由四片獨立機翼組成的十字形結構。此十字形有兩種形式:
   **   機翼圍繞機身橫截面均勻分佈,位於兩個相互垂直的平面上,如典型的飛彈。
   **   機翼位於同一水平面上,圍繞一垂直軸線排列,如十字形旋轉翼或X翼。

支撐結構

為了支撐自身,機翼必須剛性強且堅固,因此可能很重。透過增加外部支撐,可以大幅減輕重量。最初,這類支撐總是存在的,但在高速下會產生大量阻力,自1930年代初期以來,高速設計已不再使用。

類型如下:

  • 懸臂式:自我支撐。所有結構都埋藏在空氣動力學蒙皮之下,外觀乾淨且阻力低。
  • 支撐式:機翼由外部結構件支撐。幾乎所有的多翼機設計都是支撐式。一些單翼機,特別是早期設計如福克E.I單翼戰鬥機,也採用支撐式以減輕重量。支撐式機翼分為兩種類型:
   **   支柱支撐式:由一根或多根剛性支柱協助支撐機翼,如福克D.VII戰鬥機。支柱在飛行的不同階段可能承受壓縮力或張力。
   **   張線支撐式:單獨使用(如波音P-26戰鬥機)或更常見地與支柱併用,張力線也協助支撐機翼。與支柱不同,張力線只能承受張力。
支撐式多翼機可能有一個或多個「艙格」,即由翼間支柱隔出的空間;「艙格數」僅指飛行器單側機翼的數量。例如,德哈維蘭虎蛾機是單艙格雙翼機,而布里斯托F.2戰鬥機則是雙艙格雙翼機。
  • 閉合翼:兩個翼面在翼尖處或附近以某種方式在結構上合併或連接。這能加強結構,並可減少翼尖的空氣動力學損失。其變體包括:
   **   箱型翼:上下翼面由其翼尖間的垂直翼片連接。首架經官方見證起飛並飛行的飛機——桑托斯-杜蒙14-bis,即採用此配置。縱列箱型翼也曾被研究過(見下文的連接翼描述)。
   **   環狀箱型翼:一種箱型翼,其垂直翼片呈連續曲線,平滑地融入翼尖。早期例子為布萊里奧三號機,其特點是兩個縱列的環狀翼。
   **   環狀翼(圓柱形):機翼形如圓柱體。甲蟲式飛行器具有同心的機翼與機身。它能垂直起降,但從未成功轉換至水平飛行。翼裝於機身上方的設計曾被提出,但從未建造。
   **   環狀翼(平面形):機翼形如帶孔的圓盤。在第一次世界大戰前不久,多架李-理查茲環狀單翼機曾成功飛行。
   **   連接翼:一種縱列翼佈局,其中前方的低翼向後掠,且/或後方的上翼向前掠,使它們在翼尖處或附近連接,形成一個中空的菱形或三角形連續表面。利蓋蒂同溫層號是罕見的例子。
   ***  菱形翼:由四個翼面呈菱形佈局組成的連接翼。1911年的愛德華茲菱形雙翼機的兩翼在同一平面上,但未能成功飛行。

機翼也可被描述為:

  • 剛性翼:足夠堅固,能在變化的氣流條件下維持翼剖面形狀。剛性翼可能有外部支撐及/或織物蒙皮。
  • 柔性翼:
   **   翼面可以是柔性的,通常是一層薄膜。需要外部支撐及/或風壓來維持翼剖面形狀。常見類型包括羅加洛翼、傘翼和大多數風箏。
   **   原本剛性的結構可以設計成可彎曲的,這可能是因為其本質上是氣動彈性的,如氣動等傾翼,或是因為形狀的改變是主動引入的。

平面形狀

翼平面形是從上方或下方觀看時機翼的輪廓。

另請參閱在飛行中改變翼平面形的可變幾何類型。

展弦比

展弦比是翼展除以平均翼弦。它是衡量從上方或下方看時,機翼呈現多麼細長的一個指標。

  • 低展弦比:短而粗壯的機翼。結構效率高,瞬時滾轉率快,超音速阻力低。通常用於戰鬥機,如洛克希德F-104星式戰鬥機,以及極高速飛機,包括北美X-15試驗機。
  • 中等展弦比:通用型機翼,應用非常廣泛,例如在道格拉斯DC-3運輸機上。
  • 高展弦比:長而細的機翼。空氣動力學效率更高,在次音速下具有較低的誘導阻力。通常用於高空次音速飛機,如洛克希德U-2偵察機,以及高性能滑翔機,如Glaser-Dirks DG-500。

大多數可變幾何配置都會以某種方式改變展弦比,無論是刻意為之還是副作用。

翼弦沿翼展的變化

基於結構與空氣動力學原因,機翼的翼弦可以沿翼展變化。

  • 等弦翼:前緣與後緣平行。製造最簡單,在注重低成本的場合很常見,如派珀J-3小熊式飛機,但效率不高,因為外側部分產生的升力很小,卻增加了重量和阻力。在北美有時因其形狀與一種流行的巧克力棒相似而 被稱為「好時巧克力棒翼」。
  • 漸縮翼:機翼向翼尖方向變窄。在結構和空氣動力學上比等弦翼更有效,且比橢圓翼更容易製造。
   **   梯形翼:一種具有平直前緣和後緣的漸縮翼:可以是無後掠或有後掠的。平直漸縮翼是最常見的翼平面形之一,如梅塞施密特Bf 109戰鬥機所示。
   **   反漸縮翼:機翼在翼尖附近最寬。結構效率低,導致重量過高。曾在XF-91雷電戰鬥機上進行實驗性飛行,試圖克服後掠翼的失速問題。
   **   複合漸縮翼:翼根處的漸縮方向相反。通常需要支撐以維持剛性。用於威斯特蘭 Lysander 陸軍協同機,以增加機組人員的視野。
  • 等弦翼帶漸縮外段:常見的變體,例如在許多塞斯納機型上可見。
  • 橢圓翼:前緣和後緣呈曲線,使得翼弦長度相對於翼展呈橢圓變化。有時被誤認為是最高效的翼型(在空氣動力學理論中,「橢圓」描述的是給定翼展下的最佳升力分佈,而非其形狀),且製造困難。超級馬林噴火式戰鬥機的使用使其聞名。
   **   半橢圓翼:只有前緣或後緣是橢圓形的,另一邊則是直線,如塞維爾斯基P-35戰鬥機的橢圓形後緣。
  • 鳥翼:一種彎曲的形狀,類似鳥兒展開的翅膀。在航空先驅年代很受歡迎,並在鴿式單翼機上取得了一定的成功,其平面形狀靈感來自翅葫蘆(Alsomitra macrocarpa)的種子。
  • 蝙蝠翼:一種帶有放射狀肋骨的形式。1901年的懷特海德21號機曾被聲稱是首次受控動力飛行的飛機。
  • 圓形翼:大致為圓形的平面形。沃特V-173在其翼尖附近使用大型螺旋槳,這有助於抵消其強烈的翼尖渦流,並配有外置的水平尾翼以保持穩定性。
   **   飛碟:圓形飛翼。天生不穩定,正如Avro Canada Avrocar所展示的那樣。
   **   碟形翼:一種整個圓盤旋轉的變體。在飛盤等玩具上很受歡迎。
   **   平環翼:圓形中有一個洞,形成一個閉合翼(見上文)。李-理查茲環狀單翼機在第一次世界大戰前不久曾飛行過。
  • 三角翼:前緣後掠、後緣平直的三角形平面形。具有後掠翼的優點,結構效率佳且正面面積小。缺點是翼負荷低,且需要較大的濕面積以獲得空氣動力學穩定性。變體有:
   **   無尾三角翼:一種經典的高速設計,例如用於達梭幻象三戰鬥機系列。
   **   帶尾三角翼:增加傳統的水平尾翼,以改善操控性。用於米高揚-格列維奇MiG-21戰鬥機。
   **   裁切三角翼:翼尖被切除。這有助於避免在高攻角時的翼尖阻力。費爾雷三角一號機也帶有尾翼。在極端情況下,此設計會與「漸縮後掠翼」配置融合。
   **   複合三角翼或雙三角翼:內側部分具有(通常)更陡峭的前緣後掠角,如薩博龍式戰鬥機。這能改善高攻角時的升力,並延遲或防止失速。相比之下,薩博雷式戰鬥機的內側部分後掠角較小,以避免其鴨式前翼的干擾。
   **   卵形三角翼:一種平滑融合的「酒杯形」雙曲線,包含裁切複合三角翼的前緣和翼尖。在協和號超音速客機上以無尾形式出現。

翼掠角

出於多種原因,機翼可以向後掠,或偶爾向前掠。有時會使用小角度的翼掠角來調整升力中心,當機翼因某些原因(如飛行員從駕駛艙的視野)而無法安裝在理想位置時。其他用途如下所述。

  • 平直翼:與飛行線呈直角延伸。這是結構效率最高的機翼,自萊特飛行器的最早年代以來,一直是低速設計的常見選擇。
  • 後掠翼:機翼從翼根向翼尖後掠。在早期的無尾翼例子中,如鄧恩飛機,這使得外側翼段能像傳統的尾翼一樣提供空氣動力學穩定性。在穿音速時,後掠翼阻力較低,但在失速或接近失速時操控性可能不佳,且在高速下需要高剛性以避免氣動彈性。常見於高次音速及早期超音速設計,如霍克獵人戰鬥機。
  • 前掠翼:機翼從翼根向前傾斜。其優點與後掠翼相似,同時避免了失速問題,並減少了翼尖損失,允許使用更小的機翼,但需要更高的剛性以避免氣動彈性顫振,如蘇霍伊Su-47戰鬥機。HFB 320 Hansa Jet 使用前掠翼以避免翼樑穿過客艙。小型肩翼機可能使用前掠翼以維持正確的重心位置。

某些可變幾何類型在飛行中會改變翼掠角:

  • 變後掠翼:也稱為「可變翼掠角機翼」。左右機翼的後掠角一同變化,通常是向後。見於少數幾種軍用飛機,如通用動力F-111戰鬥轟炸機和格魯曼F-14戰鬥機。
  • 斜翼:一整個翼展的機翼繞其中點旋轉,使一側後掠,另一側前掠。曾在NASA AD-1研究機上飛行。

翼掠角沿翼展的變化

後掠翼的角度也可以沿著翼展變化或彎折:

  • 新月翼:機翼外側部分的後掠角比內側部分小,以在穿音速衝擊波延遲和翼展方向氣流控制之間取得最佳平衡。用於漢德利·佩季勝利者式轟炸機。
  • 曲柄箭形翼:空氣動力學上與複合三角翼相同,但後緣也向內彎折。曾在通用動力F-16XL上進行實驗性試驗。
  • M形翼:內側翼段前掠,外側翼段後掠。允許機翼具有高後掠角,同時將氣動彈性彎曲的不良影響降至最低。曾被週期性研究,但從未用於任何飛機上。
  • W形翼:M形翼的反向形式。曾為布洛姆-福斯P.188提案,但研究比M形翼更少,最終從未使用。

非對稱

在少數非對稱飛機上,左右兩側並非鏡像對稱:

  • 非對稱佈局:布洛姆-福斯BV 141具有獨立的機身和機組人員艙,分別偏置於兩側,以為機組人員提供良好的視野。
  • 非對稱翼展:在一些義大利戰鬥機上,如安薩爾多SVA,一側機翼略長於另一側,以幫助抵消引擎扭矩。
  • 斜翼:一側機翼前掠,另一側後掠。NASA AD-1具有一個可變後掠角的全翼展結構。

水平尾翼與前翼

經典的翼剖面機翼在俯仰方向上是不穩定的,需要某種形式的水平穩定面。此外,它也無法提供任何顯著的俯仰控制,需要一個獨立的控制面(升降舵)安裝在其他地方——通常在水平穩定器上。

  • 傳統式:位於飛機後部的「水平尾翼」面,構成尾翼或尾部的一部分。在萊特兄弟之後數年,這才成為常規設計,1907年的布萊里奧七號是首個成功的例子。
  • 鴨式佈局:位於飛機前部的「前翼」面。在航空先驅年代很常見,但自第一次世界大戰爆發以來,直到1967年的薩博雷式戰鬥機才出現量產型號。
  • 縱列式:兩個或更多主翼,一前一後。兩者都提供顯著的升力。一個例子是魯坦快捷號。為提供縱向穩定性,機翼的空氣動力學特性必須不同:通常兩個機翼的安裝角及/或所選的翼剖面不同。兩側的機翼可在其翼尖處相遇,形成一個連接翼(見上文)。
  • 三翼面:同時具有傳統尾翼和鴨式輔助翼面。現代例子包括蘇霍伊Su-33,而先驅例子包括瓦贊-法爾曼一號機。
  • 翼外尾翼:分成兩半,每半安裝在翼尖後方及外側的短臂上。它包含翼外水平穩定器(OHS),可能包含也可能不包含額外的臂上垂直穩定器(鰭)。在此位置,尾翼面與翼尖渦流產生建設性相互作用,顯著減少阻力。用於縮尺複合體太空船一號。
  • 無尾翼:前後均無獨立翼面。升力面和穩定面可合併在單一翼面上,如蕭特SB.4雪爾帕驗證機,其整個翼尖部分充當升降副翼。或者,翼剖面可被修改以提供內在穩定性,如鄧恩D.5。擁有水平尾翼但沒有垂直尾翼的飛機有時也被稱為「無尾翼」。

上反角與下反角

將機翼從翼根到翼尖沿翼展方向向上或向下傾斜,有助於解決各種設計問題,如飛行中的穩定性與控制。

  • 上反角:翼尖高於翼根,如桑托斯-杜蒙14-bis,從正面看呈淺「V」形。增加橫向穩定性。
  • 下反角:翼尖低於翼根,如首架萊特飛行器;與上反角相反。用於在其他特徵導致過度穩定時,降低穩定性。

一些雙翼機在不同機翼上有不同程度的上反角/下反角。索普威思駱駝式戰鬥機的上翼是平的,下翼有上反角;而Hanriot HD-1的上翼有上反角,下翼則沒有。

在曲柄翼或多面翼中,上反角沿翼展變化。(注意:「曲柄」一詞用法不一。另見曲柄箭形翼平面形。)

  • 鷗翼:翼根部分有明顯的上反角,主翼段則很少或沒有,如PZL P.11戰鬥機。有時用於改善前方和上方的視野,也可用於雙翼機的上翼,如波利卡波夫I-153。
  • 反鷗翼:翼根部分為下反角,主翼段為上反角。與鷗翼相反。可用於縮短翼上起落架支柱的長度,同時允許機身抬高,如德國容克Ju 87斯圖卡俯衝轟炸機。
  • 曲柄式或傾斜式翼尖:翼尖部分的上反角與主翼不同。翼尖可向上傾斜,如F-4幽靈II戰鬥機,或向下傾斜,如諾斯洛普XP-56黑子彈。
  • 管道翼包含一段機翼,形成一個圍繞或緊接在螺旋槳後方的部分管道。自1942年以來僅以原型機形式飛行,最著名的是卡斯特管道翼飛機。

機翼與機身

有些設計在機翼與機身或主體之間沒有明確的接合處。這可能是因為其中之一缺失,或因為它們相互融合:

  • 飛翼:飛機沒有明顯的機身或水平尾翼(但可能存在垂直尾翼、吊艙、氣泡狀艙罩等),如B-2匿蹤轟炸機。
  • 融合體或翼身融合體:機翼與機身之間平滑過渡,沒有明確的分界線。這能減少濕面積,也可減少翼根氣流與任何相鄰機體之間的干擾,兩者皆可降低阻力。洛克希德SR-71偵察機是此方法的典範。
  • 升力體:飛機缺乏可辨識的機翼,而是依賴機身(通常在高速或高攻角下)提供空氣動力升力,如X-24試驗機。

有些設計可能根據詮釋而歸入多個類別,例如許多無人機既可被視為無尾的翼身融合體,也可被視為具有深中弦的飛翼。

可變幾何

可變幾何飛機能在飛行中改變其物理結構。

某些類型的可變幾何飛行器會在固定翼與旋翼配置之間轉換。有關這些混合設計的更多資訊,請參閱動力升力。

可變平面形

  • 可變後掠翼。左右機翼的後掠角一同變化,通常是向後。首次在飛行中成功進行翼掠角變化的是1950年代初的貝爾X-5。在比奇星艦上,只有鴨式前翼具有可變後掠角。
  • 斜翼:一整個翼展的機翼繞其中點旋轉,如NASA AD-1所用,使一側後掠,另一側前掠。
  • 伸縮翼:機翼的外段在內段之上或之內伸縮,改變翼展、展弦比和翼面積,如FS-29 TF滑翔機所用。
  • 可分離翼。WS110A研究提案提出了一種長翼,用於次音速起飛和巡航,然後將外側翼板分離拋棄,留下短翼展的機翼進行超音速飛行。(另見下文的拋棄式機翼。)
  • 伸展翼或擴展翼:部分機翼縮回主飛機結構中,以減少高速飛行時的阻力和低空抖振,僅在起飛、低速巡航和著陸時伸出。1936年飛行的Gérin Varivol雙翼機,可伸展前緣和後緣以增加翼面積。
  • 可折疊翼:部分機翼在起飛和著陸時伸展,在高速飛行時折疊收起。XB-70女武神轟炸機的外側翼段在超音速巡航時向下折疊,以增強壓縮升力和方向穩定性。(許多飛機的機翼可在地面或艦上儲存時折疊;這些不屬於此處所指的可折疊翼。)

可變剖面

  • 可變安裝角:翼面可相對於機身向上或向下傾斜。沃特F-8十字軍戰鬥機的機翼可旋轉,在起飛時抬高前緣以改善性能。如果機翼上安裝了動力螺旋槳旋翼以實現垂直起降或短距/垂直起降性能,在極端角度下,它就歸入可轉換飛機類別。
  • 可變彎度:整個機翼的前緣及/或後緣部分可轉動,以增加機翼的有效彎度,有時也增加其面積。這能增強機動性。一個早期例子是1917年的威斯特蘭N.16。
  • 可變厚度:上翼中央部分可以抬高,以增加翼厚度和彎度,用於著陸和起飛,並在高速時減小。查爾斯·羅什維爾和其他人曾駕駛過一些實驗飛機。
  • 自適應柔性機翼:自適應柔性機翼能夠改變翼展、後掠角、翼弦長度、上反角、扭轉、彎度和厚度,如NASA先進戰鬥機技術整合(AFTI)計畫的F-111所示。

多形性

多形性機翼能夠在飛行中改變翼面的數量。尼基金-舍甫琴科IS「摺疊戰鬥機」原型機能在起飛後,將下翼向上摺疊進上翼底部的空腔中,從而實現雙翼機與單翼機之間的轉換。

拋棄式機翼是多形性概念的一個變體,其中一架低單翼機在其上方安裝了第二個可分離的「滑脫」翼,以協助起飛。上翼升空後即被釋放並拋棄。此概念首次在實驗性的Hillson Bi-mono上試飛。

次要獨立翼面

飛機可能還有其他次要的空氣動力學翼面。其中一些被視為整體翼型配置的一部分:

  • 翼尖小翼:位於翼尖的小翼片,通常向上翻。可減少翼尖脫落的渦流大小,從而減少翼尖阻力。
  • 邊條:一個小翼面,通常長度大於寬度,安裝在機身上。邊條可位於不同位置,以改善空氣動力學性能。翼前緣根部延伸(LERX)有時也被稱為翼邊條。
  • 脊線:沿著機身延伸的銳利邊緣輪廓。當用於空氣動力學目的時,它會向外延伸形成一個升力面,通常與主翼融合。除了改善低速(高攻角)操控性外,還能在高超音速時提供額外升力,而阻力增加極小。見於洛克希德SR-71黑鳥式偵察機。
  • 髭狀翼:一種沒有可動控制面的小型高展弦比鴨式翼面。通常在高速飛行時可收回。它將空氣向下偏轉至翼根,以延遲失速。見於達梭米蘭戰鬥機。

其他次要特徵

其他次要特徵可應用於現有的空氣動力學表面,如主翼:

增升

增升裝置在低速時維持升力並延遲失速,以允許較慢的起飛和著陸速度:

  • 縫翼與縫隙:前緣縫翼是位於主前緣前方的一個小翼剖面。其後的翼展方向間隙形成前緣縫隙。空氣流經縫隙向上時,被縫翼向後偏轉,流過機翼,使飛機能在較低空速下飛行而不會發生氣流分離或失速。縫翼可以是固定的或可收回的。
  • 襟翼:一種鉸接的空氣動力學表面,通常位於後緣,向下轉動以產生額外升力與阻力。變體包括簡單襟翼、開縫襟翼和分裂式襟翼。有些類型,如福勒襟翼,還會向後延伸以增加翼面積。克魯格襟翼是一種前緣裝置。
  • 前緣套筒:前緣的延伸部分,可修改翼剖面,通常用於改善低速特性。

翼展方向氣流控制

在後掠翼上,空氣傾向於同時向側向和向後流動,減少這種側向流動可以提高機翼的效率:

  • 翼刀:一片沿翼弦方向並垂直延伸一小段距離的平板。用於控制機翼上的翼展方向氣流。
  • 犬齒前緣:在機翼上方的氣流中製造一個急遽的不連續性,以干擾翼展方向的流動。
  • 開槽前緣:作用類似犬齒前緣。

渦流產生

渦流裝置透過產生渦流來重新激發靠近機翼的邊界層,從而在低速時維持氣流並延遲失速。

  • 渦流產生器:位於上翼面前緣的小三角形突起物;通常沿著機翼翼展間隔排列數個。渦流產生器在所有速度下都會產生額外阻力。
  • 翼下渦流板:一塊安裝在機翼下表面靠近其外側前緣的平板,大致與正常氣流平行。在低速時,翼尖效應會引起局部的翼展方向流動,此流動被翼下渦流板偏轉,形成一個向上並越過機翼的渦流。
  • 翼前緣根部延伸(LERX):在高攻角時,在機翼上方產生強烈的渦流,但與渦流產生器不同,它還能在此類高攻角時增加升力,而在平飛時產生的阻力極小。

減阻

  • 反衝擊體:添加到空氣動力學表面前緣或後緣的流線型吊艙形狀,用以延遲衝擊失速的發生並減少穿音速波阻。有時被稱為庫奇曼蘿蔔。
  • 各種整流罩,如氣泡狀罩、塔架和翼尖吊艙,內含無法裝入機翼的設備,其唯一的空氣動力學目的是減少設備產生的阻力。
  • 填角,一種整流罩:在兩個表面(如機翼和機身)的交界處的一個小型弧形填充物,使它們平滑地融合在一起以減少阻力。

參見

  • 機翼 § 設計特徵
  • 飛機設計過程

參考文獻

註釋

書目

  • Kermode, A. C.; Mechanics of Flight, Eighth (metric) edition, Pitman, London, 1972.
  • Taylor, John W. R. The Lore of Flight, Universal Books, London, 1990. .
  • (存檔).

外部連結

  • High wing, low wing—關於機翼位置優劣的《飛行》雜誌文章

Category:飛機配置 Category:飛機機翼設計

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