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机翼如何产生升力？
众所周知，机翼的主要功能就是产生升力，让飞机飞起来，那么它为什么能产生升力呢？这还得从飞机机翼具有独特的剖面说起。
我们把机翼横截面的形状称为翼型，翼型上下表面形状是不对称的，顶部弯曲，而底部相对较平。当飞机发动机推动飞机向前运动时，机翼在空气中穿过将气流分隔开来。一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。
日常的生活经验告诉我们，当水流以一个相对稳定的流量流过河床时，在河面较宽的地方流速慢，在河面较窄的地方流速快。
■机翼升力原理图
空气的流动与水流其实有较大的相似性。由于机翼上下表面形状是不对称的，空气沿机翼上表面运动的距离更长，因而流速较快。而流过机翼下表面的气流正好相反，流速较上表面的气流慢。根据流体力学中的伯努利原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小，这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高。换句话说，就是大气施加于机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的压力差便形成了飞机的升力。
机翼有多坚固？
机翼除了提供升力之外，还必须得承重。飞机在天上飞的时候，整个机身的重量几乎都是由机翼给“托”着的。飞机在地面上的时候，机翼还得悬臂“举”着重重的发动机，像A380、747这样的巨无霸飞机，单片机翼还得悬臂“举”起两个发动机，要知道A380的单台发动机自重就达8吨。因此，机翼必须得足够坚固。
■机翼的结构
目前主流的民航客机的机翼结构采用的是双梁单块式，前后有两根梁，之间又有很多的翼肋，这样梁和肋就组成了机翼的内部骨架结构，外侧是蒙皮和壁板设计。在设计开始阶段，设计人员就会将机翼的重量和整个飞机将会承载的最大重量加入到设计和计算中，根据最大重量来进行整个机翼的设计和优化，这样就可以保证飞机的机翼能够承受住如此大的重量。
■波音787机翼透8视图
要把机翼做得坚固，材料的选择也很重要，而且是多种层次的，比如机翼的骨架、蒙皮等等都采用了高比强度或者高比模量的材料。目前飞机机翼的设计趋势是大规模地采用复合型材料。
除了要坚固还得有韧性
坐飞机的时候经常会遇到颠簸，望着窗外上下摆动的机翼，飞行恐惧症患者心理开始担忧起来了：“这翅膀上下晃得，是不是快要断了？”
一般来说飞机的机翼在设计时就必须考虑有一定的韧性，机翼在一定角度内弯曲其实是没有问题的，而且还可以承受3个G的过载，所以我们日常飞行环境的颠簸是无法对机翼造成损害的。
像是空客A350和波音787这样的飞机，由于机翼制造中使用了大量的复合材料，这为机翼的“逆天”弯曲变形提供了可能。
复合材料具有较高的比强度和比刚度，当它用作大展弦比机翼材料时，在满足强度要求、气动要求的前提下，综合考虑气动弹性和减重性能，可以使复合材料机翼比常规材料机翼变形更剧烈。因此复合材料机翼是现阶段实现上述“逆天”变形的前提条件。
看看下面这张A350机翼静力试验的动图，机翼部分被多条钢缆吊起来，当钢缆向上拉动机翼时，机翼向上摆动柔软得就好像是用塑料做的一样，其弯曲变形幅度之大令人惊叹。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
