翼族基础知识 | 机翼的构型

2020-04-09   轻航之家

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1. wing configuration

/kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/

构型

2. monoplane

/ˈmɑːnəpleɪn/

n. 单翼机

3. biplane

/ˈbaɪpleɪn/

n. 双翼(复翼)机

4. cantilevered

/'kæntlivɚd/

adj. 悬臂式

5. straight wing

/streɪt/

平直翼

6. tapered wing

/'tepɚd/

锥形翼,梯形翼

7. sweptback wing

/'sweptˌbæk/

后掠翼

8. delta wing

/ˈdeltə/

三角翼

9. dihedral

/daɪ'hiːdr(ə)l/

n. 上反角

10. anhedral

/æn'hidrəl/

n. 下反角

1

wing configuration

/kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/

机翼构型主要是指机翼形状和结构,它关系到能产生升力的多少,甚至还能影响到飞机的稳定性,所以飞机经常会根据机翼构型来分类,例如悬臂单翼机,支撑式双翼机等等。

飞机刚发明出来之后的那些年,人们的关注点还在如何让飞机能更轻松地飞起来,因此通过尝试各种机翼构型来追求更多的升力。

早期人们在机翼构型方面做了很多大胆的尝试,除了我们常见的单翼机、双翼机,还有四翼飞机,甚至是多翼飞机,造型千奇百怪。

后来随着航空制造技术的发展,产生更多的升力不再是人们最迫切的需求,而是根据飞机的飞行需求来辅助形成它的稳定性或机动性特点。

例句

The wing configuration of a fixed-wing aircraft (including both gliders and powered aeroplanes) is its arrangement of lifting and related surfaces.

固定翼飞机(包括滑翔机和动力飞机)的机翼构型与翼面相关并能够影响产生升力。

2

monoplane

/ˈmɑːnəpleɪn/

单翼飞机,从20世纪三十年代开始,大部分的飞机开始采取单翼机的构型。

根据机翼与机身相对位置的不同,单翼机还可以分为:下单翼(low wing)、中单翼(mid wing)、肩翼(shoulder wing)和伞翼(parasol wing)

平时最常见到的是上单翼和下单翼飞机。

现代大型民航客机大多采用下单翼构型,但是在小型飞机、军用运输机和轰炸机上往往会采用上单翼构型。

在空气动力方面,上单翼构型更具有优势,它的稳定性更好,不容易受侧风影响,适合低空飞行,因此很多小型教练机都是上单翼构型,例如典型的塞斯纳172。

此外,上单翼的大型运输机机舱是一个整体,内部不会被机翼隔开,适合运输大型设备。

与上单翼飞机想比,下单翼飞机的稳定性差一些,灵活性好一些,它的优点是发动机距离地面近,易于日常维护,并且机翼可以作为一层屏障为客舱隔开发动机的噪音。

肩翼构型与上单翼相似,只是机翼位置没有上单翼高,因此常常被理解为上单翼的一种;中间翼的稳定性和灵活性介于上单翼与下单翼之间;伞翼构型更多地是用于滑翔机上。

例句

For its first aircraft Beriev chose a scheme of the single cantilever monoplane with two-step boat, which had a large cross-deadrise.

别里耶夫为它的这个首个作品选择了悬臂式上单翼和双阶船身的结构,后者具有较大的横截面。

3

biplane

/ˈbaɪpleɪn/

双翼机,也叫复翼机,是在单翼机的基础上,再加一个机翼,使机身处于两个机翼之间。同时两个机翼之间用三角结构进行连接和固定,一方面增强了整个飞机的强度和稳定性,另一方面通过增加升力面的面积提升了飞机的升力。

双翼机也分很多种,例如不对称翼双翼机(unequal-span biplane)、翼半双翼机(sesquiplane)、反翼半双翼机(inverted sesquiplane)。

二十世纪30年代以前,由于受材料的限制以及对空气动力研究不够充分,单翼机在机翼强度和升力获取方面往往不能达到令人满意的效果,所以双翼机是那时候最常见的飞机。

出于这两个目的,尤其是为了提升升力,那时候还出现了三翼机(triplane)、四翼机(quadruplane)和多翼机(multiplane),造型一个比一个奇葩。

(传说中的多翼飞机,发明者是英国民航工程师 Horatio Frederick Phillips。)

例句

But all know that if the jet engine and the biplane came apart, the result would be a horrible, fiery crash.

但所有人都知道,一旦喷气发动机和双翼飞机分崩离析,后果将不堪设想。

4

cantilevered

/'kæntlivɚd/

悬臂式,是指机翼完全靠与机身的连接处进行固定和支撑,没有其他额外的结构对机翼进行支撑。

悬臂式的结构可以让机翼构型更加光洁,从而减少阻力,但是它对机翼的结构强度和刚性要求很高,往往为了达到这个要求会导致机翼的重量很大。

如果在机翼与机身之间增加一些支柱,用于提高机翼的强度,这样就可以减少很多飞机的重量。

所以在早期的飞机,更多见的是支撑式(braced)和封闭式(closed wing)的机翼。

支撑式机翼又能分为刚性支柱支撑(strut braced)和绳索支撑(wire braced),现在在一些小型飞机上还能看到这些结构。

但是在高速的情况下,支撑结构会产生很大的阻力,所以现代大型客机采用的都是悬臂式机翼。

例句

The sculpted stone bathtub sits at the edge of the cantilevered box overlooking the pool and garden below.

雕塑般的石头浴盆矗立在悬挑的玻璃盒子的边沿,俯视着下面的水池和花园。

5

straight wing

/streɪt/

平直翼,也叫矩形翼(rectangular wing),是最简单的一种机翼构型,在众多构型的机翼中,平直翼的空气动力性能是相对较差的,它的安装通常与机身会有一定的角度。

在飞机刚发明出来的时候,平直翼是非常多见的,这也是由于当时人们对机翼的空气动力特性认识不足。

平直翼通常是安装在小型飞机上,有一种叫Piper PA-38 Tomahawk的小飞机(简称PA-38),机翼构型就是平直翼,通常被用来作为飞行训练用的教练机。

(Piper PA-38 Tomahawk)

例句

Straight wing is the oldest aircraft wing design ever made, it was first seen working in the Wright Flyer.

平直翼是最早使用的飞机机翼构型,莱特兄弟所用的飞机的机翼就是平直翼构型。

6

tapered wing

/'tepɚd/

锥形翼,也叫梯形翼(trapezoidal wing),机翼的翼弦(chord)随着翼展缩短,在翼尖处达到最短。

相对于平直翼,这样的构型能够使机翼具备更好的气动特性和结构强度,并且制作难度还小于椭圆形的机翼。

平直的锥形翼是最多见的机翼构型,现代大型客机大多都使用的是这类构型。

除了锥形翼,与其类似的还有反锥形翼(inverse tapered)和复合锥形翼(compound tapered),这类机翼的特点是翼根处的翼弦长度并不是最长的,甚至跟翼尖一样,是最短的。

这样的设计大多见于军用飞机,它的目的之一是避免机翼遮挡飞行员的视野。

(Westland Lysander)

例句

The tapered wing was designed by modifying the rectangular wing.

锥形翼是在矩形翼的基础上进行改进而来的。

7

sweptback wing

/'sweptˌbæk/

后掠翼,这类机翼的前缘向后倾斜。从气动性能方面讲,后掠翼降低了机翼的阻力,并且在亚音速飞行时,能够有效延缓超音速气流的产生。

在高速飞行时,后掠翼是一种效率很高的机翼构型,现代大型客机使用的几乎都是后掠翼加锥形翼的组合。

但是后掠翼的缺点在于失速发生时,总是从翼尖开始向翼根发展,这样会使飞机的操纵变得很困难。

例句

Swept back wings reduce drag when an aircraft is flying at transonic speeds.

当飞机跨音速飞行时,后掠翼可以降低阻力。

8

delta wing

/ˈdeltə/

三角翼,三角翼是一种低展弦比的机翼构型。它的优势在于,无论是在亚音速、跨音速或超音速飞行时,都能够保持较高的效率,因此这种机翼大多被应用在战斗机上。

由于三角翼的机翼面积较大,一方面能够提供更高的机翼强度,降低载荷;另一方面则能提供容积更大的油箱来存储燃油。

它的劣势是展弦比较低,因此会产生较大的阻力,并且在起飞着陆阶段,由于速度较低,必须通过更大的迎角来获取升力。

例句

The Dassault Mirage 2000 is a prime example of an aircraft which uses tailless delta wings.

幻影2000战斗机就是一个典型的使用无尾翼三角翼构型的飞机。

9

dihedral

/daɪ'hiːdr(ə)l/

上反角,上反角机翼是指翼尖高于翼根的机翼构型,从飞机的正面看,两个机翼正好构成一个“V”形。

上反角的机翼构型对飞机的稳定性有很重要的作用,它会产生一种上反角效应(也叫二面角效应),会增加飞机的稳定性,原理有点类似于不倒翁。上反角的角度越大,上反角效应越强。

现代民航客机大多使用的是上反角的机翼构型,此外,由于民航客机都是下单翼,如果发动机安装在机翼下面,采用上反角机翼能够确保发动机与地面之间有一定的安全距离。

例句

In aviation, the usage "dihedral" evolved to mean the positive, up angle between the left and right wings.

在民航业,上反角的意思是指左右两个机翼之间的夹角是正向的、向上的。

10

anhedral

/æn'hidrəl/

下反角,顾名思义,与上反角的意思相反,是指翼尖低于翼根的机翼构型。

军用战斗机往往使用的是零角度甚至是下反角的机翼。虽然这样会降低飞机的稳定性,却可以提高战斗机所追求的机动性。

在上单翼飞机中有时也可以看到下反角机翼构型,例如著名的六发飞机“AN-225”。

在这种大型上单翼飞机上,虽然采用了下反角构型,但是由于龙骨效应,同样具有很高的稳定性。

例句

while usage with the prefix "an-" (as in "anhedral") evolved to mean the negative, down angle between the wings.

当前缀使用了“an-”(就像下反角“anhedral”这个词)这个词根时,意为两个机翼之间的夹角是负向的、向下的。

文章来源于容定斋 ,作者伊壹

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