襟翼 曲折的历史:襟翼是如何出现的

栏目:旅游 2021-09-19 14:44:13
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欢迎来到这个节目。作为一名“襟翼”科学家,我将为大家深入分析襟翼是如何出现的。

在谈论襟翼之前,有必要谈谈飞机的历史。莱特兄弟在1903年发明了第一架飞机。这架飞机在空测试了四次,最长的一次只有一分钟。这种忍耐力简直……即便如此,这一幕也足以载入史册。第一个襟翼设计是在1908年。也就是说,在这五年里,没有任何的拍打。为什么有襟翼?襟翼是飞机设计的必需品吗?

首先说说牛三。根据这个原理,升力来自空空气对机翼底部的反作用力。这个想法表面上看起来没什么问题,但仔细一想,无非是从结果上推后的原则。

这……牛三和的努力只是狭隘,没有错。事实上,气流对飞机升力的影响非常复杂。这两种解释虽然漏洞百出,但用来解释各种飞控设计时却非常容易理解。因此,它们被广泛应用于各种大学教科书中。事实上,教科书中还有另一个更精确的升力公式。

知道了伯努利定律和升力公式,现在,我们来思考一个问题。如何增加升力?换句话说,如何设计襟翼?第一种想法是改变翼型的弯度,使上下表面之间形成空气速度差;第二个想法是根据升力公式增加机翼面积。

奇怪的是,大多数早期的飞机设计都与科学技术的发展无关。当时,许多设计甚至帮助形成了反向理论。我们在理性与感性的矛盾中,以不可思议的速度前进。

形成速度差最简单的方法之一就是形成距离差,也就是白万翼。1908年,法曼提出了人类历史上第一个襟翼设计,将机翼后缘设计成可以绕轴线旋转的小翼面,从而使机翼白万。说起这段历史,很多人会认为落后的材料科学是这个设计的无奈选择。事实上,在莱特兄弟发明飞机后,他们注册了所有能想到的专利,而这款后缘可旋转的小翼巧妙地打破了专利壁垒。

1914年,萨拉热窝的炮火点燃了欧洲的炸药桶,第一次世界大战正式爆发。战争是残酷的,但它是社会进步和科技的催化剂。随着航空空行业的快速发展,各种襟翼设计相继出现,但都无法走出弯翼的思维圈。

1919年,德国飞行员拉赫曼在医院养伤,突然想到如果能在襟翼前缘设计一个缝隙,流向上边缘的气流会形成较大的压差,缝隙的设计会使升力增加60%以上。拉赫曼获得了它的专利,但他说不出原理。其实气流和人类是一样的。当距离变长时,一些气流开始绕路,因此,它们不能增加飞机的升力。如果能增加流向上表面的气流,“催促”动作可以促使部分气流回到正确的轨道。

在故事的这一点上,你可能会有疑问。为什么早期的飞机设计师总是专注于增加速度差而不是机翼面积?从前面的升力公式中,你会发现这个公式也适用于阻力。因此,机翼面积的增加不利于高空巡航,即使可以设计出可变形的机翼,也会增加机翼厚度。

在人类心目中,机翼厚度的增加不利于飞行。因为,在我的印象中,最胖的鸟也有一对细长的翅膀。直到1917年,科学家们才证明了厚机翼的优越性。其实,自以为征服了天空空的我们,依然活在大自然的偷窥中。

1924年,一个里程碑到来了——富勒襟翼。在工作过程中,襟翼在后退时向下偏转,同时收敛间隙使加速气流吹向上翼面。这是襟翼历史上首次同时采用增加机翼面积、增加外倾角和控制边界层三大原则,升力能力迎来质的飞跃。

事实证明,单个缺口是可行的,那么两个缺口的效果会更好,以此类推。时至今日,100年过去了,依然随处可见许多缝隙的富勒口盖。有趣的是,设计师富勒曾经说过,虽然鸟类可以随时控制翅膀的弯曲度,但人类的智力可以长出另一对翅膀。