飞机尾翼原理

飞机机翼原理与功能图文详解

2006年11月14日 星期二 上午 10:48

机翼各翼面的位置图

图片说明：上图为机翼各翼面的位置图，民航飞机的机翼各翼面位置一般类似。机翼上各操纵面是左右对称分布，部分由于图片受限未标出

机翼的基本概念

机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。

相关名词解释：

翼型：飞机机翼具有独特的剖面，其横断面（横向剖面）的形状称为翼型，称为翼型

前缘：翼型最前面的一点。

后缘：翼型最后面的一点。

翼弦：前缘与后缘的连线。

弦长：前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形，一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长 迎角(Angle of attack) ：机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿态的基准。

翼展：飞机机翼左右翼尖间的直线距离。

展弦比：机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。

上（下）反角：机翼装在机身上的角度，即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。

上（中、下）单翼：目前大型民航飞机都是单翼机，根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上（中、下）单翼飞机也有称作高、中、低单翼。

机翼安装在机身上部（背部）为上单翼；机翼安装在机身中部的为中单翼，机翼安装在机身下部（腹部）为下单翼。

上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机，由于高度问题，此时起落架等装置一般就不安装在机翼上，而改在机身上，使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。

中单翼因翼梁与机身难以协调，几乎只存在理论上；

下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型，由于离地面近，便于安装起落架，进行维护工作，使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。

飞机尾翼原理

飞机尾翼原理是飞机起飞、飞行和着陆过程中的重要组成部分。尾翼由垂直安定面和水平升降舵组成。尾翼的主要功能是控制飞机的稳定性和操纵性。

通过改变尾翼的姿态，可以调整飞机的姿态和飞行方向。垂直安定面使飞机保持稳定的航向，防止飞机偏离飞行路径。水平升降舵则用于控制飞机的上升、下降和俯仰。

尾翼的工作原理是基于气动力学的。当飞机飞行时，空气流经尾翼表面，产生了升力和阻力。通过调整尾翼的姿态角度，可以改变这些力的大小和方向。例如，将尾翼向上倾斜可以产生向下的升力，使飞机向下倾斜。将尾翼向下倾斜则产生向上的升力，使飞机上升。

此外，尾翼还可以通过改变两个部分的协调运动来改变飞机的横滚和俯仰。例如，当水平升降舵向上抬起，而垂直安定面向右倾斜，飞机将向右滚动。当水平升降舵向上抬起，而垂直安定面向前倾斜，飞机将向上升。

总的来说，飞机尾翼通过调整姿态角度来产生气动力，控制飞机的稳定性和操纵性。正确使用尾翼可以使飞机保持平稳的飞行和安全的着陆。

尾翼 航天航空

飞机的机翼是必不可少的组成部件，它负责给飞机提供升力让飞机能够在天空翱翔，没了机翼的飞机就不叫飞机了。

相比之下，位于机尾的尾翼，虽然飞机飞翔并不靠它实现，但没了尾翼的飞机依旧无法自由翱翔。因此尾翼和机翼在功能上同等重要。那么今天的内容，就和大家一起聊聊飞机尾翼的组成和功能。

飞机的尾翼由水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）两部分组成。

先来说说水平尾翼。平尾由水平安定面和升降舵两部分组成，其中前面面积较大的翼面叫做水平安定面，后面面积稍小的翼面叫做升降舵（如下图）。它俩的主要功能是控制飞机的俯仰角度，确保飞机处于最佳飞行姿态。

一般情况下，飞机的重心和机翼受到的升力中心并不会重合，重心位于升力中心的前面，因此这两个力会对飞机产生力矩使飞机低头。而飞机的水平尾翼其实是一个倒置的小机翼，它在飞行时能产生向下的升力，为飞机提供一个反向的力矩，使飞机能够保持水平飞行。假设一架飞机如果在飞行时突然失去了平尾，就会一头栽向地面。

水平安定面可上下小幅度偏转，它的作用面积大，升力也大，反应时间较慢，它的主要作用是配平飞机，通俗点说就是提供一个和重力相反的力矩，使飞机在飞行时具有水平静稳定性。

每次飞行前，签派员会根据航班的机型、旅客数量、货物装载情况、载油量等因素计算出飞机的重心位置以及所需要的载重平衡，然后飞行员会根据签派计算好的载重平衡数据，通过转动驾驶舱内的配平手轮，来把水平安定面调整到合适的角度，确保飞机配平。

正确的载重平衡对飞行安全至关重要，不正确的配平会影响驾驶杆的杆力，严重时会造成飞机起飞擦尾、抬轮时间过早过晚、爬升率降低甚至是失速坠毁。

2013年4月29日，美国国家货运航空的一架波音747全货机由阿富汗巴格拉姆空军基地飞往阿联酋阿勒马克图姆国际机场，飞机内装载了5辆重型装甲车。由于装卸人员未按规定对这5辆重型装甲车进行正确的固定，导致装甲车在飞机起飞过程中后移，使飞机失去了原有的载重平衡。更要命的是，失去了固定的装甲车撞坏了位于机尾的两套液压系统和千斤顶螺杆，使飞机平尾失效，最终导致了飞机在起飞不久后便失控坠毁，机上七名机组员全部罹难。整个坠机过程被地面上一辆车的行车记录仪给拍摄了下来。

- 1 - 飞机尾旋原理

飞机尾旋是飞行中以尾翼控制飞行方向，从而达到变向、保持平衡或增大俯仰角等一系列操作的过程，尤其是为达到减速、保持飞行高度、减少空速等目的而做的操作。它能起到动力的帮助，提高飞机的操控性。

原理：

当飞机的前进方向和它自身的三个运动轴（水平轴、垂直轴和旋转轴）的轴线夹角不为零时，即存在偏航角，产生偏航力，从而形成尾旋。在飞行过程中，当飞机机尾向下旋转时，其尾部的流动会遇到地面的阻力，造成阻力的反作用，使飞机变向，减小偏航角和机头的飞行方向。

实施：

当飞机需要减速，以减小下降速率时，应使用尾旋这种技术。在实施尾旋前，应该先增加垂直轴的倾斜角度，然后减小水平轴的倾斜角度，使偏航角度大，空速增加。然后再将水平轴的倾斜角度增大，从而使机头和尾翼的倾斜角度一致，从而形成尾旋的姿势。在尾旋扩展期间，可以适当地调整机身的坡度，以调节空速，改变飞机的姿态和俯仰角度，减小机头的偏航角度和空速。

尾旋是飞行中肯定不可少的一种技术，它能够达到减速、保持飞行高度、减少空速等目的，在飞行管理中也是至关重要的一个技术。因此，驾驶员应掌握飞机尾旋原理和实施方式，以便在飞行中正确使用，安全高效地完成飞行任务。 - 2 -