各位可曾注意過飛機機翼翼端翹起的部分？是不小編這么一提，大家又想起了些什么？不錯，這就是飛機機翼的翼尖。
從以上兩圖可以看出，并不是所有機翼的翼尖都是往上翹的，有的機翼的翼尖與其機翼是一體的。一般民航飛機等大型飛機的翼尖是需要往上翹起的。其實這種翼尖又稱為小翼，是運用了仿生學(xué)原理，模仿了鳥兒翅膀尖部的小翅。
飛機設(shè)計師自然不會單純的模仿鳥兒的翅膀，這其中也是透露著空氣動力學(xué)原理的。小翼的概念最早可以上溯到19世紀(jì)初一位英國空氣動力學(xué)家的構(gòu)想，但這一概念一直停留在圖紙上，直到上世紀(jì)70年代初油價開始高漲時，NASA的Richard Whitcomb博士首次將其與真正的飛機聯(lián)系在一起。翼梢小翼的作用是重新調(diào)整翼尖渦流，使其更加遠(yuǎn)離機翼外側(cè)并上移至層流之上。
小編在這里講述一下飛機之所以能起飛的原因：飛機的機翼主要是用來產(chǎn)生升力的，而空氣流經(jīng)機翼上、下表面時就會形成壓力差，從而產(chǎn)生升力把飛機舉起來。壓差形成的原因自然是因為因為機翼的截面形狀，經(jīng)過機翼上下表面的氣流速度不一樣。通過上翼面的氣流速度大于下翼面的氣流速度，因此根據(jù)基本的流體力學(xué)知識可知，機翼下表面壓力大于上表面壓力，因此獲得升力。
當(dāng)然小編講的是最為基本的常識理論，其實產(chǎn)生的壓力差有時也會出現(xiàn)副作用。因為機翼下表面的壓力大，上表面的壓力小，因此在翼尖的地方就會出現(xiàn)一些下表面壓力大的氣流向上表面壓力小的區(qū)域流動的現(xiàn)象，從而在翼尖形成渦流，于是這就好比汽車的尾部會卷起塵土一樣，增大了飛機的阻力。
這種由于產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來的附加阻力稱為誘導(dǎo)阻力?？梢哉f，誘導(dǎo)阻力是為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價”。一般飛機飛得越快，翼尖產(chǎn)生的渦流也就越強，誘導(dǎo)阻力也就越大，因此會增加飛機額外的燃料消耗。
上世紀(jì)70年代美國國家航空航天局的空氣動力學(xué)家R·T·惠特科姆從鳥翅膀尖部的小翅得到啟發(fā)，提出了翼尖小翼的概念，在小展弦比機翼的翼梢處裝一個小翼片，從而既提高了展弦比，又不會使結(jié)構(gòu)質(zhì)量和摩擦阻力增加很多。
小翼也就是翼尖的作用是重新調(diào)整翼尖渦流，具體怎么調(diào)整，且聽小編講來：由于翼尖表面的壓差作用，空氣趨向于圍繞翼尖沿下表面向外側(cè)流動，內(nèi)側(cè)機翼，氣流則沿上表面流動。加裝翼梢小翼后,由其重新配位的小翼渦流在翼梢小翼周圍產(chǎn)生交叉氣流，此氣流通常與流過機翼表面的氣流垂直。這樣就不會出現(xiàn)先前所說的沒有翼尖時所產(chǎn)生的狀況了。
小翼
同時由交叉氣流產(chǎn)生的側(cè)向力含有向前的分量因而產(chǎn)生阻力,小翼同時產(chǎn)生相應(yīng)的推力。在原理上與行駛的帆船相似。帆船搶風(fēng)行駛時，帆承受著劇烈的逆風(fēng)，此時，水下的龍骨擠壓著帆船前行。還應(yīng)當(dāng)注意，翼產(chǎn)生了增加展弦比的氣動效果（因此減少了誘導(dǎo)阻力），實際上卻未顯著加大翼展。此外使翼展增加最小化，其結(jié)果也使機翼彎距和結(jié)構(gòu)重量的增加最小化。
行駛的帆船
關(guān)于翼尖的作用想必大家都清楚了，現(xiàn)在就讓小編來簡單介紹下，關(guān)于翼尖在現(xiàn)代飛機上的應(yīng)用吧：
鯊鰭小翼
空客公司于2009年年底推出飛機融合式翼尖小翼的“鯊鰭小翼”，它是空客為最暢銷的A320系列飛機一直在持續(xù)改進(jìn)的新項目。鯊鰭小翼是由復(fù)合材料制成的，高2.4米。裝配鯊鰭小翼的A320系列飛機可減少4%的燃油消耗。每年每架飛機可減少排放1000多噸的二氧化碳，這相當(dāng)于200輛家用汽車一年的排放量。
737MAX的雙羽狀小翼
2012年5月，波音公布了為737 MAX專門研制的一項新型概念“雙羽狀”翼梢小翼?！半p羽狀”翼梢小翼由上下兩片傾斜的小翼片組成，上片小翼長2.5米，下片長1.37米。從下片的梢部到上片的梢部高2.9米。下片小翼梢部的離地高度為3.1米。
波音公司還表示，采用了這一翼梢小翼將使737 MAX在原定提升10%～12%燃油效率的基礎(chǔ)上再減少1.5%的燃油消耗。與目前在長航程上可節(jié)約4%燃油的鯊鰭小翼技術(shù)相比，采取先進(jìn)技術(shù)的雙羽狀翼梢小翼可在同樣長度的航線上提升5.5%的燃油效率。
737NG的“雙叉彎刀”小翼
該類翼梢小翼長約2.44米，根部寬約1.22米，根部向梢部逐漸變窄光滑過渡至0.6米左右。翼梢小翼外傾使翼展增加約1.5米。在重量方面，單個小翼重約60千克，但由于機翼結(jié)構(gòu)加強和安裝翼梢總共帶來的重量增加是218千克。
波音于2012年開始了為737NG研制新型翼梢小翼的工作?！半p叉彎刀”翼梢小翼和“雙羽狀”翼梢小翼的顯著區(qū)別就是前者采用了彎刀形的翼尖，后者采用的是直線形的翼尖。與融合式小翼相比，“雙叉彎刀”外形更加流線，可進(jìn)一步降低阻力，它可為737NG降低2.5-3%的油耗。該公司預(yù)計，全球現(xiàn)役的4700多架737NG系列飛機中，大約有60%可能將陸續(xù)裝配這種新型小翼。
737ng
2012年4月，APB公司在一架737BBJ飛機上進(jìn)行了試驗，試驗結(jié)果顯示設(shè)計方案的性能達(dá)到了預(yù)期，采用的計算流體力學(xué)方法的精度達(dá)到了0.001。
直升機上的翼尖小翼
飛機上有翼尖小翼，那么直升機呢？
要判斷直升機上有沒有必要有，我們先得看看，直升機的螺旋槳到底會不會產(chǎn)生翼尖渦流。如果沒有產(chǎn)生，那肯定是沒必要有，但事實如此嗎？
直升機螺旋槳的葉尖也產(chǎn)生了翼尖渦流
所以，直升機還是有必要配翼尖小翼的，怎么配？如下圖：
小編在一開始也已經(jīng)提過，有些飛機是沒有翼尖的，那這是為何？
雖然翼尖小翼能夠有效的減少飛行時的阻力和燃料消耗，但安裝翼尖小翼會讓增加翼端結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，更會增加一些額外的重量，在短程航線上它為飛機帶來的額外負(fù)重卻抵償不了加上它而剩掉的燃料消耗。所以在一些用于短程航線的飛機上并不會安裝翼尖小翼。大多數(shù)飛機制造商在制造新飛機時可根據(jù)客戶需求選裝翼尖小翼，而較早生產(chǎn)的部分飛機可以通過飛機維修企業(yè)加裝翼尖小翼的改型。因為國際油價抬升，各航空公司紛紛要求廠商加裝翼尖小翼。
今天小編關(guān)于機翼翼尖的探討就到此為止了，各位再見！
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