增升装置及增升原理

增升装置

 迎角与速度的关系

飞机的升力主要随飞行速度和迎角变化,在大速度飞行时,只要求较小迎角,机翼就可以产生足够升力维持飞行。在小速度飞行时,则要求较大的迎角,机翼才能产生足够的升力来维持飞行。

为什么要使用增升装置

用增大迎角的方法来增大升力系数,从而减小速度是有限的,飞机的迎角最多只能增大到临界迎角。因此,为了保证飞机在起飞和着陆时,仍能产生足够的升力,有必要在机翼上装设增大升力系数的装置。

增升装置用于增大飞机的最大升力系数,从而缩短飞机在起飞着陆阶段的地面滑跑距离。

主要增升装置包括:

1、前缘缝翼;

2、后缘襟翼;

3、前缘襟翼;

前缘缝翼

前缘缝翼位于机翼前缘,在大迎角下打开前缘缝翼,可以延缓上表面的气流分离,从而是最大升力系数和临界迎角增大,在中小迎角下打开前缘缝翼,会导致机翼升力性能变差。

下翼面高压气流流过缝隙,贴近上翼面流动。一方面降低逆压梯度,延缓气流分离,增大最大升力系数和临界迎角。另一方面,减小了上下翼面的压强差,减小升力系数。

下图是前缘缝翼对压强分布的影响较大迎角下,使用前缘缝翼可以增大升力系数

后缘襟翼

放下后缘襟翼,使升力系数和阻力系数同时增大。因此,在起飞时放小角度襟翼,着陆时,放大角度襟翼。后缘襟翼包括:

1、分裂襟翼;2、简单襟翼;3、开缝襟翼;4、后退襟翼;5、后退开缝襟翼;

1、分裂襟翼

 分裂襟翼是一块从机翼后端下表面向下偏转而分裂出的翼面,它使升力系数和最大升力系数增加,但临界迎角减小。

放下分裂襟翼后,在机翼和襟翼之间的楔形区形成涡流,压强降低,吸引上表面气流流速增加,上下翼面压差增加,从而增大了升力系数,延缓了气流分离。

此外,放下分裂襟翼使得翼型弯度增大,上下翼面压力增加,从而也增大了升力系数。

2、简单襟翼

简单襟翼与副翼形状相似,放下简单襟翼,增加机翼弯度,进而增大上下翼面压强差,增大升力系数。但是放简单襟翼使得压差阻力和诱导阻力增大,阻力比升力增大更多,使得升阻比降低。

 大迎角下放简单襟翼,由于弯度增加,使上翼面逆压梯度增大,气流提前分离,导致临界迎角降低。

3、开缝襟翼

开缝襟翼在简单襟翼的基础上进行了改进,在下偏的同时进行开缝,和简单缝翼相比,可以进一步延缓上表面气流分离,增大机翼弯度,使升力系数提高更多,而临界迎角却降低不多。 

下翼面气流经开缝流向上翼面

开缝襟翼的流线谱

 4、后退襟翼

后退襟翼在简单襟翼的基础上进行了改进,在下偏的同时向后滑动,和简单襟翼相比,增大了机翼弯度也增加了机翼面积,从而使升力系数以及最大升力系数增大更多,临界迎角降低较少。

5、后退开缝襟翼

后退开缝襟翼结合了后退式襟翼和开缝式襟翼的共同特点,效果最好,结构最复杂。

大型飞机普遍使用后退双开缝或三开缝的形式。 

747的后退开缝襟翼

前缘襟翼

前缘襟翼位于机翼前缘,前缘襟翼放下后能延缓上表面气流分离,能增加翼型弯度,使最大升力系数和临界迎角得到提高。

前缘襟翼广泛应用于高亚音速飞机盒超音速飞机。

 B737-800的前缘襟翼

增升装置的原理总结: 

增升装置的目的是增大最大升力系数。

增升装置主要是通过三个方面实现增升:

1、增大翼型的弯度,提高上下翼面压强差。

2、延缓上表面气流分离,提高临界迎角和最大升力系数。

3、增大机翼面积。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/wb790238030/article/details/93307897