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為什麼機翼末端都是向上翹起呢?

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商業客機的機翼末端稱為「翼梢小翼」,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!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!

空中巴士公司許多飛機都有翼梢小翼,包括A350和A380,二者都是目前最新式的噴氣式客機。該公司稱,小翼本質上能輕易劃開空氣,提高飛機的整體效率,換句話說,小翼可以透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,為了讓飛機擁有更高效率,NASA提出了「飛機能源效率」計劃。早在19世紀晚期,英國空氣動力學家弗雷德里克·蘭開斯特就提出了風力端板的概念,NASA工程師理查德·惠特科姆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。

在測試機階段中,惠特科姆的理論得到了驗證!翼梢小翼能減少20%的阻力,進而節省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」,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公尺,其翼梢小翼高度為1.8公尺,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。」

(责任编辑:文恩)

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