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PHAK 4.1 翼尖涡旋

4.1.1 漩涡的形成 #

提供飞机升力的翼型的作用也会引起诱导阻力。 当翼型以正AOA飞行时,翼型的上下表面之间存在压差。 机翼上方的压力小于大气压力,机翼下方的压力等于或大于大气压。 由于空气总是从高压向低压移动,并且阻力最小的路径朝向翼尖的尖端,因此空气从机翼底部向外从机身的尖端向外展开。 这种空气流动导致尖端上的“溢出”,从而建立了一个称为“涡流”的漩涡。 [图 4-10]

Figure 4-10. Wingtip vortices.
图 4-10。 翼尖涡旋。

同时,上表面上的空气倾向于流入机身和后缘。 这种气流在翼型后缘的内侧部分形成一个类似的涡流,但由于机身限制了向内流动,因此涡旋是微不足道的。 因此,在非限制横向流动最强的外尖处,流动方向的偏差最大。

当空气在尖端周围向上卷曲时,它与洗涤液结合形成快速旋转的尾部涡旋。 由于产生湍流的能量,这些涡旋增加了阻力。 每当机翼产生升力、诱导阻力并产生翼尖涡流时。

正如升力随着 AOA 的增加而增加,诱导阻力也会增加。 发生这种情况是因为随着 AOA 的增加,翼型顶部和底部之间的压力差较大,并且空气横向流动更大; 因此,这会导致更剧烈的漩涡建立起来,从而导致更多的湍流和更多的诱导阻力。 漩涡的强度或强度与飞机的重量成正比,与飞机的翼展和速度成反比。 飞机越重,越慢,AOA越大,翼尖涡旋越强。 因此,飞机在飞行的起飞、爬升和着陆阶段产生具有最大强度的翼尖涡旋。 这些漩涡对飞行、尾流湍流造成了特别危险的危险。

4.1.2 避免尾流湍流 #

当生成的飞机“沉重、干净和缓慢”时,翼尖涡旋是最大的。 这种情况最常在进场或出发时遇到,因为飞机的 AOA 最高以产生降落或起飞所需的升降机。 为了最大限度地减少在飞机尾流湍流中飞行的机会:

  • 避免飞过另一架飞机的飞行路径。
  • 在前一架飞机在另一架飞机后面起飞时旋转之前旋转。
  • 避免在 1,000 英尺范围内的高度上跟随另一架飞机。 [图 4-11]
  • 在另一架飞机后面降落时,接近前面飞机路径上方的跑道,并在其他飞机的车轮接触跑道的点后着陆。 [图 4-12]

悬停直升机从其主旋翼产生下流,类似于飞机的涡旋。 小型飞机的飞行员应避开悬停直升机的至少三个旋翼盘直径,以避免这种下冲洗的影响。 在向前飞行中,这种能量被转化为一对强大的高速尾部涡旋,类似于大型固定翼飞机的翼尖涡旋。 应避免直升机涡旋,因为直升机向前飞行的空速通常非常慢,并且会产生异常强烈的尾流湍流。

Figure 4-11. Avoid following another aircraft at an altitude within 1,000 feet.
图 4-11。 避免在 1,000 英尺范围内的高度跟随另一架飞机。
Figure 4-12. Avoid turbulence from another aircraft.
图 4-12。 避免来自另一架飞机的湍流。

风是避免尾流湍流的一个重要因素,因为翼尖涡流以风的速度随风漂移。 例如,10 节的风速会使涡旋在风向上在一分钟内漂移约 1,000 英尺。 在跟随另一架飞机时,飞行员在选择预期的起飞或着陆点时应考虑风速和方向。 如果飞行员不确定另一架飞机的起飞或降落点,大约 3 分钟提供了允许尾流湍流消散的安全裕度。 有关唤醒湍流的更多信息,请参阅咨询通告 90-23。

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