增大机翼面积:增大机翼面积可以增加升力,但同时也会增加阻力(见式(2-6))。

控制机翼上的附面层,推迟气流分离:控制附面层就是利用气动力表面的一些气动装置不断将动能输人附面层内;或吸取、吹除附面层。这些方法都可以加速附面层内气流的流动,减小附面层的厚度,推迟附面层分离。这种增升原理的主要作用是提高临界迎角值,防止飞机在大迎角的情况下失速,其次还可以提高升力系数。

增升装置,后缘襟翼简单襟翼是指装置在机翼后缘可绕转轴转动的小翼面。不使用时,闭合成为机翼后缘的一部分;使用时绕轴向下偏转。它的增升原理是改变机翼剖面形状,增大机翼弯度,使上翼面气流加速,下翼面气流减速,增大上下翼面压力差,从而增大升力(见图3-15(a))。

开裂式襟翼是指装置在机翼后缘下表面一块可绕轴转动的板件。不使用时收回,紧贴合在机翼下表面,成为机翼后缘下表面的一部分;使用时绕轴向下打开。增升原理是增加机翼弯度。另外,打开时,在襟翼板和机翼后缘上表面之间形成∵个低压区,吸引上表面气流更快地流动,增加上、下翼面压力差,进而增大升力(见图3-15(b))。

开缝式襟翼是指在简单襟翼基础上做了改进,将转轴由襟翼前缘正中移到襟翼前缘下表面。使用时,襟翼绕转轴向下打开,不仅增大机翼弯度,而且在襟翼前缘与机翼后部之间形成收敛式的缝隙,使下翼面高压气流通过收敛式的缝隙加速吹向上翼面,往上翼面附面层中输送动能,防止气流分离,大大提高了襟翼的增升效果。困为它使用了增大机翼弯度和控制附面层两种增升原理,增升效果更好(见图3-15(c))。

后退式襟翼也采用了两种增升原理。工作时,襟翼一边后退,一边向下偏转,既增大了机翼弯度又增大了机翼面积,因此增升效果较好(见图3-15(d))。

后退开缝式襟翼与后退式襟翼相似:工作时,襟翼一边向后退,一边向下偏转;同时又与开缝式襟翼相似:后退偏转的同时,又在襟翼前缘与机翼后部之间形成收敛式缝隙,使下翼面高压气流加速吹向上翼面,加快上翼面附面层流动,防止气流分离。这种襟翼也称为富勒襟翼(Fowler)。因为这种襟翼采用了增大机翼弯度,增加机翼面积和控制附面层三种增升原理,增升效果特别好。一些高性能飞机,翼剖面相对厚度较小,多采用这种增升装置(见图3-16)。

富勒襟翼,1一机翼;2―襟翼;3一缝隙

双缝或三缝襟翼,后退开缝式襟翼采用了三种增升原理,增升效果很好。但是只开一条缝隙,流向上翼面

的气流有限,当襟翼偏转到一定程度,气流仍会分离,而且襟翼还会发生振动。为了解决这个问题,在襟翼前缘安装一片小翼面,或两片小翼面(俗称小翼)。使用襟翼时,襟翼边后退,边向下偏转,小翼面和主襟翼分开形成两条或三条收敛式缝隙,有更多的高压气流从下翼面通过两条或三条缝隙加速吹向上翼面。这样在襟翼偏转更大的角度时,也不会发生气流分离,可以得到更好的增升效果。这种双缝、三缝襟翼的主襟翼都采用富勒式襟翼的形式。双缝襟翼和三缝襟翼增升效果很好,但构造较复杂,而且重量较大。目前大型高速民用运输机为了得到较高的增升效果,大多采用这种类型的后缘襟翼。

有些民用运输机例如波音737,采用三缝襟翼并不是在主襟翼前安装两个小翼面,而是在主襟翼前后各安装一个小翼面,如图3-17所示。襟翼工作时,也形成三条收敛式缝隙。

从图3-18可以看到各种类型的后缘襟翼都可以显著地提高机翼的升力系数,其中,后目中襟翼一后襟翼少.

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