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產業新聞

為什麼客機翅膀末端會彎起來？可減少阻力降低噪音污染【轉載自北京新浪網】

北京新浪網 (2016-05-04 08:05) 
 
　
 
新浪科技訊 日期:5月4日消息，商業客機的機翼末端稱為「翼梢小翼」(winglet)，在那上面，常常裝飾著航空公司的標誌、網址或代表性的顏色。不過，小翼的存在，並不只是出於美觀或推廣的需要。
　　
乘坐飛機的人，常常可以從窗口望見翼梢小翼，根據飛機的不同，它們也具有不同的形狀和顏色。儘管飛機可以在沒有小翼的情況下飛行，但它們在保證乘客安全、降低排放和減少噪音上都扮演著重要的角色。
　　
翼梢小翼在幾十年前已經出現，但一直不引人注意，大多數乘客可能從未花時間思考它們的用途何在，以及它們是怎樣誕生的。
　　
本質上，箭頭形狀的外觀使小翼能更容易劃開空氣。空中客車公司的許多飛機上都有翼梢小翼，包括A350和A380，二者都是目前最新式的噴氣式客機。該公司稱，小翼可以提高飛機的整體效率。換句話說，小翼可以通過減少阻力幫助節省燃料；與此同時，小翼還能降低噪音污染，從而改善起飛時乘客的體驗。
　　
20世紀80年代中期，翼梢小翼首次應用於商業客機上，邁出第一步的是波音747「珍寶客機」。美國航空航天局(NASA)將翼梢小翼的出現歸結於1973年石油危機導致燃料價格瘋狂上漲。當時，航空工業近乎停擺，為了讓飛機更加高效，NASA提出了「飛機能源效率」(Aircraft Energy Efficiency，ACEE)計劃。
　　
早在19世紀晚期，英國空氣動力學家弗雷德里克·蘭開斯特(Frederick W. Lancaster)就提出了風力端板的概念，NASA工程師理查德·惠特科姆(Richard T. Whitcomb)對此進行了詳細的闡述。之後，惠特科姆在20世紀70年代設計出了翼梢小翼，此前他觀察到鳥類在進行大幅度爬升時，會將翼尖的羽毛朝上，由此他獲得了設計的靈感。
　　
在測試中，惠特科姆的理論得到了驗證。翼梢小翼能減少20%的阻力，從而節省6%到7%的燃料，同時不會給飛機增加太多的重量。飛行過程中，機翼上下表面之間的壓力差會使翼尖出現一場「迷你龍捲風」，從而導致能源損失。翼梢小翼可以攔住沿著機翼流動的氣流，減少翼尖旋風的發生。此外，當旋轉的氣流打在小翼表面時，一部分風力還能轉化為推動力。
　　
理論上，航空公司的運營成本中，有大約三分之一是燃料費用。成本的降低，也意味著乘客能獲得更便宜的機票價格。目前，波音公司的747-400是世界上最快的商業客機，與此前的747飛機相比已經有了明顯的改進。
　　
新的747飛機的機翼比以往機型延長了1.8米，其翼梢小翼高度為1.8米，角度朝上，稍微向外。波音公司稱，小翼的設計減少了燃料消耗，並擴展了飛機的性能。「小翼提供了相當於更大翼展的效率，但又不會超出標準的機場停機位，」波音公司稱，「機翼末端的擴展和小翼提供了大約3%的燃油里程，這在飛機的使用壽命中是相當可觀的。」(任天)
更新日期：105-05-04　/　 回上一頁