一架飞机在高（gāo）空正常（cháng）飞行的时候，机（jī）翼看（kàn）起来好像是一（yī）个整体（tǐ）。其实（shí）不（bú）然，机翼前缘（yuán）、后缘都装有（yǒu）长（zhǎng）短、宽度不同的翼片，有的（de）可向下偏转（zhuǎn），有的可向前伸出，有（yǒu）的可向后滑退（tuì），可谓五花八门。由于这些翼片是机翼的附属物，并且可以偏折，正像我们穿的衣（yī）服下襟随风摆（bǎi）动（dòng）一（yī）样，因此科学家给这（zhè）些（xiē）翼片起了一个十分形（xíng）象的名（míng）称———襟翼。平（píng）时飞机停在机场上或在高空飞（fēi）行时，襟翼（yì）都收拢在机翼前缘或后缘上，一旦飞（fēi）机进入起飞或着陆阶段，它们的原（yuán）形就显露了（le）出来。
飞机为什么要装襟翼（yì）呢？
1、襟翼的奥秘在（zài）于提高（gāo）升力
机翼的作用就是产（chǎn）生足够的升力使飞机能（néng）飞（fēi）上天空（kōng）。如果机（jī）翼是一个整体的话（huà），那么在机翼面积、翼型、展弦比确定的情况下，它的最大升（shēng）力也就（jiù）是确定不变的（de）了。如果飞机（jī）的全部重量是50吨，机（jī）翼必须产生490千牛以（yǐ）上的升力才能飞起来。我们（men）知道，机翼面（miàn）积越大（dà），升力越大；速度（dù）越大，升力也越大。换句话说就（jiù）是：在升力一定的情况下，机（jī）翼面积越大，起飞速度（dù）可以越小；起飞速（sù）度越大，机翼面（miàn）积可（kě）以越小。因此，为了把（bǎ）这（zhè）50吨的（de）飞机弄上天，我们可以采取这样两个办法：一是选（xuǎn）用面积较小的机翼，通过加大起飞速度使升（shēng）力超过490千牛；二（èr）是使（shǐ）起飞速度保持在较低的值（zhí）上，通过采用大面积（jī）机翼以产（chǎn）生490千牛以上的升力。
这两个办法行不（bú）行呢？第一（yī）个办法机翼面积较小，飞机（jī）的结构重量就较（jiào）轻，这是优（yōu）点，但起飞速度大是很不利的，一方面（miàn）要求机场跑道很长，这很不合（hé）算，对舰（jiàn）载飞（fēi）机更（gèng）是不利；另（lìng）一方面，高滑跑速度对安全的威胁极大。第二个方法起飞（fēi）速（sù）度低，有（yǒu）利（lì）于缩短滑跑距离，但（dàn）当飞机（jī）起飞后速度增加，大面积机（jī）翼便（biàn）成了累赘（zhuì），不但重量大使载重量（liàng）大大减少（shǎo），而且会使阻力（lì）剧增，飞机（jī）的（de）耗油量因此显（xiǎn）著（zhe）增加（jiā）。这种低速时（shí）升力小、高速时阻力大的（de）问题称为飞机的高低速矛（máo）盾。怎样解决这一（yī）难题呢？这就要（yào）靠襟翼来实现（xiàn）。
襟（jīn）翼的（de）一（yī）个主要作用是（shì）协调（diào）这个矛盾，既（jì）不需要很大、很重的机翼，也能在较低的起（qǐ）飞着陆速（sù）度下产生足够的升力，使（shǐ）载重、速度、阻力和油耗达到综（zōng）合性的最佳化（huà）。用（yòng）整体（tǐ）一块的方式设计（jì）机（jī）翼不能同（tóng）时满足大（dà）载重量、低起飞和着陆速度、低阻力和低耗油率（lǜ）的要求。由（yóu）于襟（jīn）翼具（jù）体作用是大大提（tí）高飞机起飞（fēi）和着（zhe）陆等低速（sù）阶（jiē）段的（de）升力（lì），因而统称增升装置。
襟翼为什么能增（zēng）加升（shēng）力（lì）呢？在速度（dù）一定的情况下，提高升（shēng）力的办法主要有4种：一是改变机翼剖面形状，增（zēng）加翼型弯度；二是增（zēng）加（jiā）机翼面积（jī）；三是（shì）尽可能保持层流流动；四是（shì）在环绕机翼的气流中，增加一股喷气气流。襟翼（yì）就是通过（guò）改变翼型弯度、增加机翼面（miàn）积、保持层流流动而增（zēng）加升力的。
2、飞（fēi）机襟翼样式（shì）众多
襟（jīn）翼概念出现得很早。第一次（cì）世界大战前，由于飞机速度（dù）提高，要求飞机在低速时也（yě）能产生足够的（de）升力（lì），于是有（yǒu）人开始了最简单（dān）的后缘襟翼的（de）试验探索。
为什么飞机要装襟翼？
简单襟翼就是机翼（yì）后缘的一部（bù）分。它可以弯曲，这样（yàng）就（jiù）会改变（biàn）机翼弯（wān）度，提高升（shēng）力。不久，又出现了开裂式襟（jīn）翼。当它放下时（shí），一方面可使翼型变弯，一方（fāng）面会在机（jī）翼（yì）后缘（yuán）形成低压，两方面的（de）效果都是（shì）增加了（le）升力（lì）。通常（cháng），开裂（liè）式（shì）襟翼可（kě）使（shǐ）升力（lì）系（xì）数提高75％～85％。同（tóng）时，开裂式襟翼还能增加阻力，对（duì）飞机（jī）安全、缓慢（màn）地着陆有利。
20世纪20年（nián）代（dài），英国著名设计师汉德莱·佩奇和德国空气动力学家（jiā）拉赫曼发明了开缝襟翼（yì）。它是一（yī）条或几条附着在机翼后缘的可动翼片（piàn），平时（shí）与机翼（yì）合为一（yī）体，飞机起（qǐ）飞或（huò）着陆时放（fàng）下。襟翼片（piàn）能（néng）够增加机翼的面积，改变机翼弯度，同时还会形成（chéng）一条或几（jǐ）条缝隙（xì）。增加（jiā）面积可以提高升力，形（xíng）成缝（féng）隙可（kě）使下表面的（de）气流经缝隙流向上表面，使上表面（miàn）的气流速度提高，可较（jiào）大范围保持层流，也可使升力增加，并能（néng）减（jiǎn）少失速（sù）现象的（de）发生。开缝（féng）襟翼（yì）是襟（jīn）翼中十分重要（yào）的一种。它（tā）也可以装在飞机（jī）前缘上，通（tōng）常都是一（yī）条（tiáo）。目前大型飞机（jī）特别是客机都安装了双缝或三缝襟翼，可提高升力系数85％～95％，效果十分显著。
还有两种襟翼（yì）也很常见，一种（zhǒng）是富勒襟翼（yì），一（yī）种是克鲁格襟（jīn）翼。
富勒襟翼是（shì）在机翼（yì）后缘安装的活动翼面（miàn），平时紧贴在机翼（yì）下表面上。使用时，襟翼沿下翼面安装的滑轨后（hòu）退，同时下偏。使用富勒襟翼可（kě）以增加（jiā）翼剖面的弯度，同时能大大（dà）增加机（jī）翼面（miàn）积，增升效果（guǒ）非常明显，升力系数可提（tí）高85％～95％，个别大面积（jī）富勒（lè）襟（jīn）翼（yì）的升（shēng）力系数可提高110％～140％。这种襟翼结构较复杂，多在大、中型飞机（jī）上采用（yòng），可大大改（gǎi）善起降（jiàng）性能。
克鲁格襟翼位（wèi）于机翼前缘。它的外形相（xiàng）当于机翼前缘的一部分。使用时利（lì）用液（yè）压作动筒将克鲁格襟翼（yì）向前下方伸出，既改变了（le）翼型，也增加了翼面积，增升效果也比较（jiào）好（hǎo）。
3、飞机襟翼在（zài）发（fā）展中（zhōng）
襟翼的发展并没有（yǒu）完结。上面介绍的（de）襟（jīn）翼装置发展比较成（chéng）熟，还有一类（lèi）襟翼概念提出的（de）也很早（zǎo），但直到现在仍不（bú）完善（shàn），这就是喷（pēn）气襟翼。它的设计方案很多，基本思（sī）想（xiǎng）都（dōu）是通过从发（fā）动（dòng）机或高压气瓶引出气体，吸向机翼或襟（jīn）翼表面，达到（dào）增加升力、推（tuī）迟分离（lí）、降低阻力（lì）、改善失（shī）速特性的（de）目的。由（yóu）于喷气襟翼十分复杂，目前只有个别（bié）飞机（jī），如“鹞”式垂直起（qǐ）降（jiàng）飞机和（hé）F－4、米格（gé）－21轻型战（zhàn）斗机使（shǐ）用了喷气襟翼。其试验工作仍在进（jìn）行之中。
特殊襟（jīn）翼（yì）
我们知道（dào），襟翼（yì）的种类有很多（duō），除了常用的（de）简单襟（jīn）翼、开裂襟翼、开缝襟翼和（hé）后退（tuì）襟翼等均位于机（jī）翼后（hòu）缘的后（hòu）缘襟翼以外，还有（yǒu）一些与普通后缘襟（jīn）翼构造（zào）有（yǒu）差别的特殊襟翼，如位于机翼前缘的前缘襟翼与（yǔ）克鲁格襟翼，以（yǐ）及可以在（zài）机翼上引入发动机的喷（pēn）气流（liú），改变空气在机翼上的流（liú）动状态的喷（pēn）气襟翼。
前缘襟翼：后缘襟（jīn）翼都位于（yú）机翼（yì）的后（hòu）缘，如（rú）果把它（tā）的位置（zhì）移（yí）到机（jī）翼的（de）前缘（yuán），就变成了前缘（yuán）襟翼。前（qián）缘襟（jīn）翼也可以看作是可偏转的前缘。在（zài）大迎角下，它向下偏（piān）转（zhuǎn），使（shǐ）前缘（yuán）与来流之间的角度减小（xiǎo），气流沿上翼（yì）面的流动比较光滑，避免发生局部气流分离，同时也（yě）可增大（dà）翼型的弯度。
前缘（yuán）襟翼与后缘襟翼配合使（shǐ）用可（kě）进一步提高（gāo）增升效果。一般的后缘襟翼（yì）有一个缺点，就是当它向下偏（piān）转时，虽然能够增大（dà）上翼（yì）面气（qì）流的流速，从而（ér）增大（dà）升力系数，但同时也使得机翼前缘处气流的局部迎角增大，当飞（fēi）机以大迎角飞行时（shí），容易导致机翼前缘（yuán）上部发（fā）生局部的（de）气（qì）流分离，使飞机（jī）的性能变坏。如果此（cǐ）时采用（yòng）前缘襟翼，不但可以消除机翼前缘上部的局部（bù）气（qì）流分离，改善后（hòu）缘襟翼的增升效果，而且其（qí）本（běn）身也具（jù）有增升（shēng）作用。
克鲁格襟翼（yì）：与（yǔ）前缘襟翼作（zuò）用相同的（de）还（hái）有一种克鲁（lǔ）格(Krueger)襟（jīn）翼。它（tā）一般位于机（jī）翼前缘根部，靠（kào）作动筒（tǒng）收放。打开时（shí），伸（shēn）向机翼下前方，既增大机翼（yì）面积（jī），又增大（dà）翼型弯度（dù），具有较好的（de）增升效果，同时构造也比较简（jiǎn）单。
喷气襟翼：这（zhè）是目（mù）前正在研究中（zhōng）的（de）一种增升装（zhuāng）置。它的（de）基本原理是：利用从涡轮（lún）喷气发动机引出的压缩空气或燃气流（liú），通过机翼后（hòu）缘的缝（féng）隙（xì）沿整个翼展向后下方以高速（sù）喷（pēn）出，形成一（yī）片喷气（qì）幕，从而起到襟冀的（de）增升作用。这是超音速飞机（jī）的一种特殊襟翼（yì），其名称（chēng）来历就是将“喷气（qì）”和“襟翼”结（jié）合起来。
喷气襟翼一方（fāng）面改（gǎi）变了机翼周（zhōu）围的流场（chǎng），增加了上下压力差；另一方面，喷气（qì）的反作（zuò）用力（lì）在垂直方向上的分力也（yě）使机翼（yì）升力大大增加。所以（yǐ），这（zhè）种装（zhuāng）置的增升（shēng）效果极好。根据试验（yàn）表明，采用喷气（qì）襟翼（yì）可以使（shǐ）升力系数增大（dà）到12．4左右（yòu），约（yuē）为附（fù）面层控制系统增（zēng）升效果的2～3倍。虽然喷（pēn）气襟翼的增（zēng）升（shēng）效果很好，但也有许多尚待解决（jué）的难题：发（fā）动机的喷气量太大（dà），喷流（liú）能量的（de）损失大；形成的喷气幕（mù）对（duì）飞机的稳定性和（hé）操纵性有不（bú）良影（yǐng）响；机翼构（gòu）造复杂，重量（liàng）急剧增（zēng）加（jiā）；发（fā）动（dòng）机的燃（rán）气流（liú）会烧毁机场跑道（dào）等（děng）等。
咨询航拍服务可加老鹰的（de）微信laoyingfly |
