題:
A350可變外傾角系統如何減少阻力？
Speedalive
2019-06-30 20:59:23 UTC
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好奇的是，A350如何在巡航過程中稍微延長襟翼以減少阻力/燃油消耗。我所讀到的有關延伸襟翼的所有內容都表明，延伸襟翼會將壓力中心向後推。這會導致俯仰力矩，這意味著您需要增加AoA，但這會對阻力和燃料燃燒產生負面影響（俯仰命令會增加從尾翼產生的下降力，從而導致飛機的有效重量增加，需要更高的AoA來補償，這也會增加感應阻力）。

這是（ A350飛行甲板和飛行員系統簡介）

>

差動襟翼設置和可變彎度

差動襟翼設置和可變彎度可優化載荷並在機翼上拖動。
小襟翼對稱或不對稱的撓度（最大4°），可以自動進行：

  • 優化機翼外傾角以減少機翼載荷和阻力
  • 執行優化的側向修剪功能。 / li>
我不記得確切的細節，因此我將其發表為評論。但是，我認為推理是有道理的。在空客實習期間，我曾聽過有關此主題的討論，如果我沒記錯的話，我會提到，與其在巡航期間旋轉整個飛機以達到飛機的正確迎角，不如說是輕輕拍打。這樣，可以使機身更加水平，並減少由機身引起的阻力。
三 答案:
ymb1
2019-07-01 19:58:44 UTC
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該系統背後的一位空中客車工程師HenningStrüber在上面寫了紙。

在航行中：

這可以在早期巡航階段應用，以使升力中心更向內側移動，從而減少機翼根部彎矩，從而可以減輕結構重量。

可以製造得更輕的飛機[對於相同的有效載荷]具有更低的阻力。

對於重型和/或高溫高空起飛：

在高升力配置中，可以獲得更大的外側載荷升力分佈，以減少起飛過程中的感應阻力。

有效，請參見此處。 @PeterKämpf的回答證實，舷外負載相對於整個質量來說需要較重的機翼（縮放定律適用於昆蟲，但不適用於信天翁或飛機）。因此，這兩種情況似乎是矛盾的：如果巡航系統允許較輕的機翼，那麼較輕的機翼如何在重載起飛時實現更大的舷外升力。

考慮到巡航中的陣風載荷這裡的關鍵，起飛較小。 （感謝@PeterKämpf的見解；請參閱下面的評論。）

重量的節省並非來自飛行中的靜態負載，而是預期的陣風負載（當然還有靜態負載）。它們在起飛時較小，因此可以承受來自靜態舉升箱的更多彎矩。
Trebia Project.
2019-07-01 05:03:49 UTC
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只需補充@ares的答案，這是相當不錯的，它指的是主要效果。我想提到另一個“次級”效果，它也意味著減阻。

在設計飛機時，結構的設計要考慮到幾個因素，其中之一是飛機可以承受的最大載荷。

空中客車公司設計了一種系統，可以在飛行過程中優化機翼上的載荷。比方說，例如，沒有可變彎度系統，我們就具有確定的最大負載（假設A）。使用可變彎度系統，飛機能夠將載荷A（可能會增加阻力）減小到B（即B < A）。

因此，在設計結構時，假設可變彎度系統將是使用B時，飛機將使用B作為設計點，而不是A。由於B < A具有可變彎度系統的結構的尺寸和重量將更輕。

更輕的結構將意味著需要的升力較小這樣產生的阻力就更少了。因此，從設計優化的角度來看，可變彎度系統實質上是提供新的設計變量，從而可以更好地優化飛機，減少阻力。

本質上，@ ares正確地描述了“主動”機制，我已經描述了一種“被動”機制。

謝謝特雷比亞！仍然不確定我是否掌握基礎知識。如果您可以看一下我問Ares的問題，我將不勝感激！
您的第4段看起來像是被截斷了：“作為B” ...
@FreeMan，謝謝，我使用了simbol，實際上將後面的所有內容都用作註釋。
ares
2019-07-01 01:24:28 UTC
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簡而言之，存在兩種類型的阻力：輪廓阻力和誘導阻力。輪廓阻力可以說是由粘性阻力和衝擊波阻力組成（這兩個經常相互作用）。誘導阻力是由於渦流循環而導致機翼局部有效速度的結果。我不知道您的背景是什麼，因此我將不做更深入的介紹。我要提到的是，如果您想簡化事情，輪廓阻力可以看作是2D機翼所具有的阻力，而誘導阻力則是機翼幾何效率的度量。實際上，當機翼的縱橫比較小時，這兩種類型的阻力可能會強烈相互作用。

例如，眾所周知，橢圓跨距分佈是最佳的（當誘導阻力為目標時）。如果您設計的機翼是i）橢圓形扭曲分佈恆定的翼，ii）橢圓形扭曲分佈恆定的翼，iii）扭曲和弦的組合產生橢圓形分佈，則可以復制這種“橢圓跨度載荷”。

AIRBUS所說的是，我們可以在飛行中改變和弦以優化跨距載荷和根部彎曲力矩。簡單地說，他們實際上所做的是通過改變和弦分佈來優化感應阻力和可能的控制，即穩定性和飛行控制。現在，如果您更改外傾角，則還將優化輪廓拖曳（因為外傾角是2D機翼的屬性）和扭曲（在空氣動力學扭曲的意義上）。對於在跨音速條件下飛行的民用飛機，這意味著對彎度進行了修改，以減少衝擊波阻力的損失。

澄清：氣動扭轉是指沿跨度的外傾角變化。沿著翼展改變翼型形狀通常比使用不同角度的同一翼型更為有效。

如果您想了解更多細節，請告訴我。

謝謝阿瑞斯。我仍然不確定我是否完全理解。 A350如何通過擴展襟翼/增加外傾角來減少感應/寄生阻力？我的理解是，襟翼增加了下衝量，從而降低了機翼的有效α值，使作用在整個機翼上的空氣動力產生了一個附加的，面向下游的分量，從而使升力矢量向後傾斜並引起了阻力。與機翼和弦/區域的略微增加+寬高比的減小相同。.據我閱讀的飛行員資料，延長的襟翼根本沒有增加燃油效率。
在A330中，他們有一個防刺油箱，可將CG保持在船尾極限的2％之內，我可以看到它如何節省燃料。平面打火機），以減少給定重量所需的Alpha值。這減少了感應阻力，增加了TAS，並減少了燃油消耗。據我了解，使用A350時，它們首先燃燒中央油箱的燃油具有相似的效果，但是襟翼的輕微伸展將CP向後移動並增加了下衝量，據我所知，這具有相反的負面影響。
顯然，事實並非如此，因為如果產生負面影響，他們就不會設計這樣的系統。所以我很好奇我誤會或錯過了什麼概念。目前正在為我的ATPL考試學習，在復習飛行原理時，我一直迷上這個問題。考試或任何考試都不會要求我這樣做，但是令我感到困擾的是，我在地面學校所學的內容無法解釋該系統如何改善350的空氣動力學性能。
@Speedalive太多評論/問題！我將嘗試回答這些問題……因此，“ A350如何通過擴展襟翼/增加外傾角來減少感應/寄生阻力？”我想我已經在回答中描述了整個過程。如果您不確定我必須引入這些方程式，但是我想這太過分了。問題是，這種感應速度場取決於整個機翼上發生的情況。因此，在使用外傾和弦分配時，您可以“調整”您的跨度負載以適應每種特定的飛行條件。
@Speedalive如果您想更好地理解這一點，那麼假設您具有空氣動力學的基礎知識，那麼Prandtl的吊裝線理論就是一個很好的起點。
@Speedalive我不完全了解飛機的細節。我的回答從空氣動力學的一般角度來看這個問題。對於任何配置（機尾位置，油箱，發動機，機身力矩，等等等等），一切都歸結為最佳的升力，阻力和力矩係數。
@Speedalive對於特定配置，您限制機翼以特定的力矩係數運行，該係數又取決於跨距載荷。因此，在飛行中，由於CG可能因燃料燃燒而移動，因此所需的力矩係數會發生變化。如果您可以在飛行中修改飛機的外傾角/扭曲角以獲得更有效的機翼，則可以利用此功能。現在，“最佳”是總阻力，穩定性考慮因素，機械零件（襟翼）的運動範圍等之間的權衡。
@Speedalive我說：“一切都歸結為最佳的升力，阻力和力矩係數”，我的意思是對於* wing *的係數，因為您要求的機制是對機翼的主動控制（獲得堆棧優勢）經過5分鐘後，我才可以編輯評論...）。


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