增升原理和增升裝置主講人：徐峰《飛行原理》目錄contents01.增升裝置的功用和增升原理02.增升裝置增升裝置的功用和增升原理增升裝置的功用和增升原理在機(jī)翼上安裝增升裝置的目的是在較低速度下，得到較大的升力，降低飛機(jī)起飛著陸速度，改善飛機(jī)起飛著陸性能，提高飛機(jī)起飛著陸的安全性。隨著現(xiàn)代民用運(yùn)輸機(jī)逐漸大型化、高速化，這些大型飛機(jī)的起飛離地和著陸接地速度會(huì)越來(lái)越高。增升裝置對(duì)于提高現(xiàn)代民用運(yùn)輸機(jī)起飛著陸的安全性來(lái)說(shuō)就更為重要。增升裝置的功用和增升原理原理一：改變機(jī)翼剖面形狀，加大翼型的彎度：加大機(jī)翼彎度可以使上翼面氣流的流速加快，增大上翼面的負(fù)壓值，從而提高升力系數(shù)。但加大機(jī)翼彎度也會(huì)增加壓差阻力，并減小臨界迎角值。目前在大型高速民用運(yùn)輸機(jī)上增升裝置的主要增升原理增升裝置的功用和增升原理目前在大型高速民用運(yùn)輸機(jī)上增升裝置的主要增升原理原理二：增大機(jī)翼面積：增大機(jī)翼面積可以增加升力，但同時(shí)也會(huì)增加阻力。增升裝置的功用和增升原理目前在大型高速民用運(yùn)輸機(jī)上增升裝置的主要增升原理原理三：控制機(jī)翼上的附面層，推遲氣流分離：控制附面層就是利用氣動(dòng)力表面的一些氣動(dòng)裝置不斷將動(dòng)能輸入附面層內(nèi)；或吸取、吹除附面層。附面層吹除增升裝置增升裝置增升裝置簡(jiǎn)單襟翼是裝置在機(jī)翼后緣可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小翼面。不使用時(shí)，閉合成為機(jī)翼后緣的一部分;使用時(shí)繞軸向下偏轉(zhuǎn)。它的增升原理是改變機(jī)翼剖面形狀,增大機(jī)翼彎度,使上翼面氣流加速，下翼面氣流減速,增大上下翼面壓力差,從而增大升力。1.后緣襟翼簡(jiǎn)單襟翼增升裝置1.后緣襟翼開裂式襟翼是裝置在機(jī)翼后緣下表面一塊可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的板件。不使用時(shí)收回，緊貼合在機(jī)翼下表面，成為機(jī)翼后緣下表面的一部分;使用時(shí)繞軸向下打開。增升原理是增加機(jī)翼彎度。另外,打開時(shí),在襟翼板和機(jī)翼后緣上表面之間形成一個(gè)低壓區(qū),吸引上表面氣流更加快速流動(dòng)，因而增加上下翼面壓力差,增大了升力。開裂式襟翼增升裝置1.后緣襟翼開縫式襟翼是在簡(jiǎn)單襟翼基礎(chǔ)上做了改進(jìn)。它將轉(zhuǎn)軸由襟翼前緣正中移到襟翼前緣下表面。使用時(shí)，襟翼繞轉(zhuǎn)軸向下打開,不僅增大機(jī)翼彎度,而且在襟翼前緣與機(jī)翼后部之間形成收斂式的縫隙,使下翼面高壓氣流通過收斂式的縫隙加速吹向上翼面,往上翼面附面層中輸送動(dòng)能,防止氣流分離,大大提高了襟翼的增升效果。因?yàn)樗褂昧嗽龃髾C(jī)翼彎度和控制附面層兩種增升原理,增升效果更好。開縫式襟翼增升裝置1.后緣襟翼后退開縫式襟冀與后退式襟冀相似:工作時(shí)，襟冀一邊向后退，一邊向下偏轉(zhuǎn);同時(shí)又與開縫式襟翼相似:后退偏轉(zhuǎn)的同時(shí)，又在襟翼前緣與機(jī)翼后部之間形成收斂式縫隙，使下翼面高壓氣流加速吹向上翼面，加快上翼面附面層流動(dòng)防止氣流分離。這種襟翼也稱富勒襟翼(Fowler)。一些高性能飛機(jī),翼剖面相對(duì)厚度較小，多采用這種增升裝置(如圖所示)。富勒襟翼1-機(jī)翼2-襟翼3-縫隙增升裝置1.后緣襟翼雙縫式襟翼和三縫式襟翼增升效果很好,但構(gòu)造較復(fù)雜,而且重力較大。目前大型高速民用運(yùn)輸機(jī)為了得到較高的增升效果,大多采用這種形式的后緣襟翼。有些民用運(yùn)輸機(jī)例如波音737,采用三縫式襟翼并不是在主襟翼前安裝兩個(gè)小翼面,而是在主襟翼前后各安裝一個(gè)小翼面，如圖所示。襟翼工作時(shí)，也形成三條收斂式縫隙。三縫式襟翼增升裝置2.前緣襟翼前緣襟翼是安裝在機(jī)翼前緣上的增升裝置。有下垂式前緣襟翼和“克魯格”"(Krueger)前緣襟翼兩種形式?？唆敻窠笠砦挥跈C(jī)翼的前緣，它是機(jī)翼前緣下表面的一塊面板,如圖(a)所示。不使用時(shí)緊貼在機(jī)翼前緣下表面,形成機(jī)翼外表面。使用時(shí)作動(dòng)簡(jiǎn)向外伸出推開克魯格襟翼，使其繞前面的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),向前下方打開,如圖(b)所示?？唆敻窠笠泶蜷_后，與機(jī)翼前緣之間可根據(jù)需要安排成無(wú)縫隙或有縫隙的兩種。（a）（b）克魯格襟翼克魯格襟翼閉合克魯格襟翼打開增升裝置2.前緣襟翼下垂式前緣襟翼就是一個(gè)可操縱的機(jī)翼前緣,不使用時(shí),保持機(jī)翼前緣原形(見圖(a)),使用時(shí),在作動(dòng)簡(jiǎn)驅(qū)動(dòng)下，整個(gè)前緣向下滑動(dòng)下垂式前緣襟翼（a）（b）（a）—襟翼閉合（b）—襟翼打開增升裝置3.前緣縫翼前緣縫翼是安裝在機(jī)翼前緣的一個(gè)小翼面。工作時(shí)小翼面與機(jī)翼前緣之間形成收斂式的縫隙。下翼面高壓氣流通過縫隙加速吹向上翼面,使上翼面氣流加速，降低上翼面壓強(qiáng)，增加了升力;并往上翼面附面層中輸送動(dòng)能，加快附面層內(nèi)氣流的流速，消除了旋渦，延緩了氣流的分離,避免了大迎角下的失速,如圖所示。(a)縫翼閉合時(shí),在大迎角下發(fā)生氣流分離,旋渦很多前緣縫翼打開時(shí)氣流分離被推遲(b)縫翼打開時(shí),旋渦很少,恢復(fù)了空氣的平滑流動(dòng)增升裝置4.控制附面層的增升裝置前述安裝在機(jī)翼前緣或后緣的增升裝置都會(huì)使飛機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且也會(huì)增加機(jī)體結(jié)構(gòu)重力。這些增升裝置安裝在現(xiàn)代高速飛機(jī)的大后掠角、小展弦比機(jī)翼上,增升效果也會(huì)被削弱。為此飛機(jī)上還采用控制附面層的增升裝置。控制附面層的目的就是防止或推遲附面層分。在附面層以外流場(chǎng)出現(xiàn)的逆壓作用下,機(jī)體表面的氣流會(huì)脫離表面生成大量的旋渦，造成附面層分離。附面層一旦發(fā)生分離產(chǎn)生壓差阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于摩擦阻力，使飛行阻力增加。附面層分離也會(huì)使機(jī)翼升力面減小，飛機(jī)的升力下降,附面層分離區(qū)域的繼續(xù)擴(kuò)大最終會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的失速。因此,控制附面層防止或推遲其分離在提高增升裝置的增升效果,增大最大升力系數(shù)和臨界迎角以及減小阻力方面都能取得良好的效果。增升裝置附面層吹除裝置：如圖所示。吹除裝置可以安裝在靠近機(jī)翼前緣，高壓空氣從前緣附近吹出，使機(jī)翼上表面的附面層氣流加速。也可以安裝在機(jī)翼的后緣、襟翼的前面。高壓空氣從機(jī)翼后緣吹出，沿襟翼的上表面流過，推遲襟翼附面層分離，起到增升的作用。這就形成了吹氣襟翼。附面層吹除增升裝置增升裝置附面層吸取增升裝置：如圖所示。這種增升裝置是利用吸氣泵，通過機(jī)翼上表面的縫隙吸取附面層，減小附面層的厚度。附面層吸取增升裝置增升裝置渦流發(fā)生器和翼刀:前面介紹的渦流發(fā)生器可以將外界氣流的能量不斷輸入附面層,加速附面層內(nèi)氣