為什麼現代化的飛機 機翼尖端有小翼?

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【大紀元2022年04月20日訊】(大紀元記者陳俊村報導)當你搭乘飛機時,如果你坐在機翼附近的座位,你可能會注意到在翼尖部位有附屬的小翼(winglet),它通常會被航空公司用來展示其標記(logo),但這個裝置的最主要目的並非用來行銷的。

據美國有限電視新聞網(CNN)報導,小翼的真正目的其實是為了省油。就平均而言,有這種裝置的飛機可以節省多達5%的燃料。以一架波音737客機來說,這意味著一年可以節省10萬加侖的燃料。

小翼之所以能夠節省燃料,是因為它能減少會在翼尖形成的渦流。這種渦流非常強,以至於當小飛機從大飛機後方飛越時,可能因渦流的影響而在空中翻覆。

小翼
2017年9月26日,一架波音737飛機的小翼展示瑞安航空公司(Ryanair)的標記。(EMMANUEL DUNAND/AFP via Getty Images)

具體來說,當氣流流經飛機的機翼時,它會在機翼底部產生高壓,並在頂部產生低壓,進而形成向上的推力。但當底部的氣流抵達翼尖時,它會向上捲曲,並與頂部的低壓會合,進而生成如同小型龍捲風般的渦流。它會延伸到飛機後方,成為會造成能量損失的阻力。

美國國家航空航天局(NASA)阿姆斯壯飛行研究中心(Armstrong Flight Research Center)前首席科學家鮑爾斯(Al Bowers)表示,如果有一種方法可以捕捉流失在空中的能量,使其留在飛機上,那就能減少能量的損失。

鮑爾斯還說,小翼也能讓飛機比較能承受亂流的衝擊。「它們能改善飛機的方向性穩定。」

他舉例說,當亂流出現時,沒有小翼的飛機會比較顛簸,就像在崎嶇不平的路上開跑車,會比開轎車顛簸。

世界各地的中小型飛機幾乎都有小翼

在當今世界各地的中小型飛機上,幾乎都可以看到小翼的存在,但它省油的功效在大型飛機上比較不明顯。

美國賓州大學(Pennsylvania State University)航空太空工程學教授暨小翼設計專家毛默(Mark D. Maughmer)解釋說,小翼有助於飛機爬升,但會對水平的巡航造成負面影響。

由於大型飛機多半用於長途飛行,所以它們的大部分時間都用在巡航上,比較難以從小翼這種裝置上獲益。

華航
2018年2月9日,中華航空公司一架波音777飛機從泰國曼谷起飛。從圖中可以看到其向後傾斜的斜削式翼尖。(Shutterstock)

正因為如此,適合中短程飛行的波音737飛機有小翼,但波音777和787等長程飛機沒有小翼,它們是使用比較向後傾斜的斜削式翼尖(raked wingtip)。這種設計在巡航時比較能減少翼尖渦流,其省油的功效比得上小翼。◇

責任編輯:茉莉

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