飞机的“上反角”
如果您仔细观察大多数飞机的机翼,它们会略微向上倾斜。这就是所谓的“上反角”。
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首先,什么是上反角?
“上反角”听起来像是你在数学课上畏惧的那些词之一,但它实际上非常简单。二面角是飞机机翼的向上角度。上图波音机翼的上反角是一个很好的例子。
看到的机翼如何向上倾斜了吗?这种上反角使射流在横向上更稳定,或者换句话说,当它向左或向右滚动时更稳定。不仅仅是大型喷气机有这样的上反角。几乎在所有飞机上都可以找到它。
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为什么需要二面角?
这一切都归结为稳定性。如果你没有上反角,你会花更多的时间保持你的翅膀水平。原因如下:
当您倾斜飞机时,升力矢量的倾斜方向与倾斜方向相同。当这种情况发生时,你的飞机开始向同一方向运动,在这种情况下,飞机会向右运动。
问题是,如果你有一架直翼飞机,没有你的干预,没有任何力量可以让飞机恢复机翼水平飞行。虽然这可能对特技飞机或战斗机有好处,但它不是您想要的通用航空飞机或客机的东西。
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上反角如何解决问题?
添加上反角后,当您的飞机向左或向右运动时,您会增加横向稳定性。它的工作原理是:假设您在飞行时不小心撞到了控制装置,使您的飞机向右运动。当你的翅膀有上反角时,会发生两件事:
1)首先,你的飞机开始向右运动。这意味着相对气流不再直接迎面接近飞机,而是从右侧略微接近。这意味着有一个相对气流的分量作用在右翼的内侧。
2)其次,因为相对气流具有内侧分量,并且由于机翼略微向上倾斜,一部分相对气流会撞击低机翼的下侧,将其向上推回机翼水平。这里真正发生的是低机翼以更高的迎角飞行,并产生更多的升力。
飞机的上反角越大,效果就越明显。但是对于大多数飞机来说,它们只有几度的上反角,这足以在小扰动(例如湍流或驾驶舱中的飞行控制装置碰撞)期间使您的机翼恢复水平。
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上反角的代价
具有上反角的机翼不会完全垂直地产生升力。有一个垂直分量和一个水平分量。所以当你直线飞行时,你的升力不是%垂直的。
而且,在湍流中保持机翼水平的相同的上反角效应,在您尝试向右或向左滚动时对您不利。当您将飞机产生坡度时,上反角效应会不断尝试使您的机翼恢复水平。如果有足够的上反角,您的滚转率可以显著降低。虽然这对稳定性有好处,但对机动性不利。
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