受羽毛啟發的飛機襟翼可以提高飛行性能
成排的襟翼可提高機翼升力、減少阻力並減輕失速
這隻棕色鵜鶘翅膀上一排排重疊的隱藏羽毛可以用淺灰色來區分。這些簇絨的仿製品可以幫助提高飛機的飛行性能。
bmse/時刻/蓋蒂圖片社
飛機羽毛可能是航空業的下一個重大事件。
鳥翅膀的輪廓是一排重疊的羽毛簇,從肩部附近散開。這些「隱藏的羽毛」幫助鳥類在空中飛行。它們也可以提高飛機的性能。飛機機翼內襯有成排的輕質襟翼,模仿隱藏的羽毛研究人員 10 月 28 日報告稱,可以增加升力、減少阻力並防止失速美國國家科學院院刊。
許多飛機的機翼上已經裝有襟翼和擾流板。但與這些組件不同的是,仿生學當機翼以高角度遇到迎面而來的氣流時,襟翼將被動展開,這種情況稱為高迎角(序號:1/12/24)。 「它們不受某些馬達或液壓執行器的控制,」普林斯頓大學的工程師艾米·維薩說。更重要的是,“它們遍布機翼,而不僅僅是在後面或前面。”
在風洞實驗中,維薩和她的同事研究了多排襟翼如何影響機翼周圍的空氣流動。他們發現皮瓣以兩種方式影響流動。放置在機翼前部附近的襟翼有助於使周圍的空氣流動更靠近機翼,這有助於提高升力並減少阻力。增加更多行襟翼增強了效果。

他們還發現,在機翼後部附近安裝一排襟翼可以阻止後緣附近的高壓空氣向機翼前部蠕動。維薩說,這很重要,因為該區域需要低壓才能產生升力。 Wissa 的團隊發現,在機翼上增加五排襟翼,升力提高了 45%,阻力降低了 31%。
隨後對遙控飛機的測試也表明,襟翼減輕了失速(一種在高迎角時突然失去升力的現象),將飛機的迎角範圍擴大了 9%。維薩指出,襟翼也提高了飛行穩定性。
當飛過強陣風或在非常短的跑道上著陸時,增加的航程可能特別有用。維薩說,如果沒有襟翼,你可能無法安全地完成此類操作。 “但現在,你可以了。”