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eBeeX,你可能不知道的细节

转载 2018-09-30 09:13 PBS 来源:senseFly
瑞士SenseFly无人机公司

  见过eBeeX图片或者真机的朋友,不知道你们有没有注意到,它的“翼梢小翼”跟以往所有的eBee系列产品都不一样呢?

  没错,就是这样子

  eBeeX采用的是 “双羽状翼梢小翼” 的新设计。

  了解波音和空客的朋友,是不是觉得很熟悉?

  那我们先来了解一下“翼梢小翼”(Winglet)的故事,可真是“个头虽小,辈分却很高”!

  阻力是飞行的大敌,阻力的反面就是节油。对于斤斤计较的民航界来说,降低阻力就等于装进口袋的白花花的银两。对于空军来说,降低阻力则意味着更远的航程或者更大的载弹量,这是可能决定战斗命运的大事。航空科技的历史充满了征服阻力的努力,流线型概念就是从航空科技开始的。时至今日,绝大多数客机、运输机的基本外形大同小异,正是因为已经高度优化的结果,要进一步降低阻力,就只能从细节处去挖空心思。

  早期的客机普遍都没有翼梢小翼,当时小翼通常被当作闪亮的新科技成为飞机制造商的宣传重点。但有的研究说,翼梢小翼的历史可以追溯到莱特兄弟时期,在1897年,英国空气动力学家兰彻斯特(提出军事运筹学中的兰彻斯特方程)详细解释了机翼升力产生的原因之后不久就提出了在翼尖处加装端板以改善机翼空气动力学特性的想法。

  (兰彻斯特照片,网友调侃说,这是硬币照。嗯,按贡献确实可以刻上硬币)

  兰彻斯特的想法只是停留在了图纸,但是。。。1944年11月6日首飞的纳粹德国He162战斗机的翼尖使用了类似现代翼梢小翼的设计。

  到了1976年,美国NASA兰利研究中心的惠特科博士(对航空航天领域作出了重大贡献,一是提出了跨声速面积律,二是发明了超临界翼型,三是重新提出了翼梢小翼。)才重新提起翼梢小翼。同年,波音公司立即在707运输机上进行了实验。而首次应用于商业客机上,迈出第一步的是波音747“珍宝客机”。而它能够真正得到应用的背后原因,归结于1973年石油危机导致的燃料价格疯狂上涨。后来,空客的许多机型上也添加了翼梢小翼,包括目前最新式的喷气式客机A350和A380。

  小翼是怎样对飞机性能施加影响的呢?这一切要从“诱导阻力”和“翼尖涡流”说起。诱导阻力是飞行阻力的一个组成部分。大型飞机在亚声速状态下巡航时,诱导阻力约占总阻力的40%。正常飞行的飞机,其下翼面的压力必定要大于上翼面,这个压力差便是升力的主要来源。在翼尖处,该压力差迫使空气从下翼面卷向上翼面。伴随飞机的向前飞行,上卷的气流会从翼尖向后拖起一条长长的涡流。涡流耗散着飞机的能量,像无形的绳索一样拽着飞机,努力使飞机的速度减下来,这便是诱导阻力的成因。

  翼尖涡流拖带在翼尖之后,形成强大的涡流

  在起飞速度时,已经有显著的翼尖涡流

  在气象条件合适的时候,可以看到非常明显的翼尖涡流

  翼尖小翼对降低涡流的作用

  简单来说,翼梢小翼能够帮助划开空气,通过减少阻力,帮助节省燃料,而且还能降低噪音污染。

  风洞和飞行试验实验结果表明,翼梢小翼能使全机诱导阻力减小20%~35%,相当于升阻比提高7%。

  波音的数据也显示,“双羽状”翼梢小翼的设计,使737 MAX在原定提升10%~12%燃油效率的基础上再减少1.5%的燃油消耗。与目前在长航程上可节约4%燃油的融合式翼梢小翼技术相比,采取先进技术的双羽状翼梢小翼可在同样长度的航线上提升5.5%的燃油效率。

  波音的气动力学专家利用先进的计算流体力学,将上下小翼式翼梢概念和斜削翼梢小翼技术进行融合提出了“双羽状”翼梢小翼,他们认为 “双羽状”小翼能够重新分布机翼载荷,增加有效翼展,并使上下两片羽状小翼达到很好的平衡,因此可产生更大的升力和更小的阻力。这使得系统在不增加额外重量的前提下更加有效。”

  eBeeX 的新增续航功能可以最多达到90分钟的飞行时间,以及新增的大下滑角进场着陆功能(在35°下滑角降落,精度误差在5米内),这个羽状翼梢小翼设计都起到了重要的作用。

  eBeeX承载了senseFly和Parrot专注于无人机领域的10年的经验。当别的无人机还处于可飞起来的阶段,我们已经在细节上去更多的深入打磨。

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