飞机机翼能弯曲到什么程度？.docx

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1、塑料飞机为逆天变形提供可能我们可以先用手边的工具做一个比较简单的模拟。比如你手里拿了一把30厘米刻度的塑料直尺，首先将直尺的一端固定，然后用手把直尺另一端向上提升,这把百尺能够弯曲的程度就是看没有被固定的一端被提起的高度.那么，飞机机理能弯曲到什么程度呢？这里有一组直观的数据.A350XWB机翼翼展为64.75米，翼尖最大向上弯曲约5.2米.被称为梦想客机的波音787机理理展为60.1米，JS尖最大向上弯曲达到7.9米.可见上述两款最新机型特别是波音787飞机的机置弯曲程度堪称逆天，随之而来的疑问是：如此大的变形是如何实现的？材料是最主要的因素之一.如果仍以直尺作一个不太恰当的比喻，同样长度的

2、两把直尺，一把是塑料的，一把是钢的，给它们施加同样的力去提升，所能够达到的程度肯定是不一样的.对于当前的飞机制造来说，豆合材料用用是衡量一款飞机先进性的主要标志之一,而A350XWB和波音787飞机的豆合材料用量均高达50%,高比例的豆合材料用量让这两款飞机被冠以“塑料飞机的美誉.不仅如此，在其基合材料使用中，为飞机提供升力的机柒主结构采用了豆合材料设计，这为机理的“逆天弯曲变形提供了可能.豆合材料究竟有什么魔力能让机翼出现如此大的弯曲？简单来说，这是因为基合材料具有较高的比强度、比刚度.当它用作大展弦比机柒材料时，在满足强度要求、气动要求的前提下，综合考虑气动弹性和减至性能，可以使复合材料机

3、翼比常规材料机斑变形剧烈。因此宜合材料机翼是现阶段实现上述“逆天变形的前提条件.变形有好处也有麻烦机翼较大弯曲变形对飞机有什么影响呢？最直接的膨响就是飞机的气动性能了.如果设计师在此基础上进行针对性设计，可实现更高速、更环保、更高效、更节俭的目的.波音787在此基础上采用了前眼性的空气动力技术，比如可变翼腔技术、层流型短舱技术、平滑机英技术等。这些技术让飞机在巡航飞行中，能够持续优化翼型和效率，从而降低油耗和成本.在空客官网对A350介绍中也提到：A35OXWB飞机采用了最新的气动外形、最好的设计理念和最先进的技术，燃油效率较同级别远程竞争机型提高了25%.”不过，必须承认的是，机翼较大的弯曲

4、变形为某些功能性设计带来不便，比如密封设计、管路布线、机构协调等。这是因为机翼弯曲变形会放大结构间隙，对密封结构构型、密封材料选择等提出了更高要求.同样，内部管路布线和机构协调要考虑机爱弯曲变形程度，保证在机翼弯曲变形时能够满足功能性要求.安全性能优先保限对飞机而言，安全性是永恒的主题，当看到机ST逆天弯曲变形之后，不少人会对飞机的安全性提出质疑，会担心这样会不会把机理折断.对此也不必过于担忧.飞机在设计时是按照极限载荷设计的，而所谓极限载荷是飞机在使用寿命期间所承受的最大载荷放大1.5倍得到的，并留有一定的安全裕度.事实上，每一型飞机在交付之前都经过了整机的弹力和疲劳损伤容限试验验证，而试验

5、所用载荷也为极限载荷.不仅如此，在验证过程中还综合考虑了飞机遇到的各种载荷工况.因此在如此严苛的设计和试验验证前提下，飞机的安全性是毋电置疑的.此外,文章开头所描述的“逆天”弯曲变形在乘客乘坐飞机飞行过程中并不会出现，仅存在于试验环节.综合飞机遇到的各种机动飞行动作和气动载荷，机理受到最严里的向上载荷工况为2.5g正过载（即飞机升力为全力加速度的2.5倍），此时飞机会产生服役过程中的黑大弯曲变形.上文我们提到，试睑载荷为极限载荷，对应最严重向上载荷工况（2.5g过载）的1.5倍，此时飞机机柒会产生逆天”弯曲变形.因此已经交给航空公司运营的飞机在日常情况下，其机理最大弯曲变形比试验载荷下的变形要小得多.飞机受到最大向上载荷，需要同时满足飞机以最大商载、最大起飞重量起飞，特定的飞机速度，并且遇到连续突风等严酷的自然环境状况等一系列条件才能出现.并不是飞机飞行过程中的常态.但即使偶有发生，经过了上述极限载荷的试验睑证，你还担心机理会折断吗？了解了这些，下次再柒坐飞机时，克窗而坐，看看窗外穿梭于云海中的机翼在空中划着优美的弧线，在领略大自然鬼芦神工的同时，你是否也会感叹一下飞机设计帅们别具匠心的魅力?