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别样的美:多型飞机用涡流“画”出的美丽瞬间
送交者: 一剑破天 2021年09月19日18:48:47 于 [军事天地] 发送悄悄话

“翼尖涡流"又称为翼尖涡,当机翼产生正升力时,下翼面的压强比上翼面高,在上、下翼面压强差的作用下,下方的高压气流循着翼尖往上滚卷流动到较低压的翼面上侧,加上本来流体就往后方流动,形成一种螺旋式的漩涡运动,翼尖涡就这样产生了。

一般飞机的翼面都是利用伯努利原理,使流经上表面的流体流速较快,压力较低,因而产生向上的升力。下翼面的压强比上翼面高,在上、下翼面压强差的作用下,下翼面的气流就绕过翼尖流向上翼面,这样就使下翼面的流线由机翼的翼根向翼尖倾斜,而上翼面的流线则由翼尖偏向翼根,但到了翼面尖端的地方,由于再也没有翼面的分隔,使得下方的高压气流循着翼尖往上滚卷流动到较低压的翼面上侧,加上本来流体就往后方流动,形成一种螺旋式的漩涡运动,翼尖涡就这样产生了。

因为翼尖涡来自翼面上下方气流的压力和流速的差异,而翼面上下的压力差就是机翼升力的来源,因此翼尖涡的强度会和翼面可提供的升力成正比。而翼面提供的升力大小须至少是飞机的重量,这样飞机才飞得起来,因此一般而言,飞机越大,翼尖涡也越强。目前营运中最大的民航机波音747型客机,就有很强很大的翼尖涡。

飞机在前飞过程中, 在左右两翼尖的后方也会拖出很强的翼尖旋涡。这一对很强的旋涡将对周围流场起强烈的速度诱导作用, 且旋涡的强度正比于飞机的重量。大型运输飞机的重量大, 尾涡强度很强, 其翼尖涡可延伸在飞机后方几公里的地方, 旋涡区切向的速度分量要在旋涡形成后6 到8 分钟才消失。由于旋涡区域中空气的速度的大小和方向变化剧烈, 进入到这一区域中的小飞机会发生快速滚转运动而导致飞行事故。特别是在飞机起飞和着陆时, 前面一架飞机拖出的翼尖尾涡对将直接危害后面一架飞机的安全。

而飞机涡流给人一种飞机在利用空气作画的美感。

上图为军用运输飞机用涡流画出美丽瞬间。

上图为民航飞机用涡流画出美丽瞬间

上图为民航飞机起飞时用涡流画出美丽瞬间


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