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摘要：航空器的翼尖小翼技术就是在飞机原本平直的机翼翼尖处安装向上翻转或者同時向上、下翻转的小翼。它是一种引进有效翼展的更高效方法，是航空器在飞行中降低阻力、改善性能的空气动力学方法。航空器加装翼尖小翼之后就能达到节省燃油，改善航空器操控性以及降噪的目的。
关键词：翼尖小翼；有效翼展；空气动力学；节油；改善航空器操控性；降噪
随着航空技术的不断发展，国际油价不断的攀升，航空公司对飞行成本的控制越来越迫切。燃油作为航空公司运营成本的大头，对航空公司的盈利产生着重要的影响。在航空器上安装翼尖小翼成为航空公司节省燃油的重要手段。它不仅成本低廉、维护便利而且能有效的降低航空器航行中的燃油耗量。
一、 翼尖小翼技术的概述和原理
翼尖小翼（winglet或wingtip），又称作翼梢小翼、翼尖帆或翼端帆，通常用于提高固定翼航空器机翼的效率，也可用来改善航空器的操纵特性并且降低飞机的噪音污染。
飞机飞行中的阻力主要有压差阻力、粘滞阻力和诱导阻力。压差阻力和粘滞阻力会很快转化为热能，我们可以改变的只有诱导阻力。“翼尖小翼”正是通过减少诱导阻力，从而提高了飞机的爬升能力、起飞重量并减小了油量消耗。
飞机维持正常飞行时所需的升力是靠机翼上下表面的压力差产生的，由于上下表面压差的存在，翼尖附近机翼下表面空气会绕流到上表面，形成翼尖涡，致使翼尖附近区域机翼上下表面的压差降低，从而导致这一区域产生的升力降低。为了削弱这种绕流现象对升力的影响，很多飞机的翼尖都安装了翼尖小翼（又称为“翼尖整流片”），用以阻碍上下表面的空气绕流，降低因翼尖涡造成的升力诱导阻力，减少绕流对升力的破坏，提高升阻比，达到增加升力的目的。对于有动力航空器来说还可降低油耗。据波音公司称，安装弯折式翼梢小翼的B737-800飞机可飞得更远一些，节油3～5%，或多载重6000磅。
翼梢小翼对飞机来说还有一个至关重要的好处就是可以降低其起飞阶段的噪声分布。因为翼梢小翼改进了原机翼的高攻角品质，所以在给定起飞推力下，爬升性能得到了改进。因为在起飞爬升阶段可以使用较少的发动机推力，可以明显降低侧向噪声。作为变通，在噪声不大受限制的情况下，也可以使用全起飞推力得到较大的爬升能力。对于某些公务喷气机，翼梢小翼可使飞机在不采用阶梯爬升方法的情况下达到最大巡航高度，当然要耗费多一些燃油。
不过增加翼尖小翼，翼端结构为了组装翼尖小翼会比较复杂，也会增加一些额外的重量，若是装了翼尖小翼都只飞两小时内短程航线，油耗反而会增加，飞长程航线才能得到降低油耗的效益。
二、 翼尖小翼技术的规格
翼尖小翼形状因各种飞机型号不同而有所变异。典型的翼尖小翼如波音公司（Boeing）生产的747-400型飞机和空中客车（AIRBUS）的A330和A340系列飞机。另一种则是空中客车A320系列、A310和A380的三角型翼尖小翼，这款翼尖小翼可说是空中客车的标准形式。还有新一代波音737-800、900、湾流V公务机的大型翼尖小翼及MD-11上下两片式翼尖帆。而波音的新设计客机如波音777、波音787、波音747-8都以特殊的上帆角（raked winglet）设置代替翼尖小翼。
翼尖小翼是机翼的延续，一般都是向上翘起的，波音公司的飞机一般采用这种上折的小翼。但还有一种同时向上下两个方向延伸的双片式的翼尖小翼，称为翼稍帆片，被空客A320、A380采用。由于机翼上下表面压力不同使得上下表面流向不同，会在两个翼尖卷起翼尖涡，翼尖涡对机翼流场产生下洗从而减小了有效迎角从而使气动力在阻力方向有阻力分量从而产生诱导阻力，因此诱导阻力来自于翼尖涡下洗，与粘性无关。
单片形式的翼尖小翼对于改善机翼上表面流线向内偏斜有较好作用，但对改善机翼下表面流线的向外偏斜作用相对较弱，因此设计上将其面积取得略大。双片形式的翼尖小翼（翼稍帆片），能够同时较有效的改善上下表面的流线偏斜，因此对于抑制翼尖涡更有效率，从而这种小翼在总体面积上可做得相对小些。
三、 空客翼尖小翼技术发展-鲨鳍小翼sharklet
鲨鳍小翼为航空公司进一步提高燃油效率带来了新的机会。装配鲨鳍小翼的A320系列飞机可减少4%的燃油消耗。每年每架飞机可减少排放1000多吨的二氧化碳，这相当于200辆家用汽车一年的排放量。
除了节省燃油以外，鲨鳍小翼还能够为A320系列飞机增加100海里（185公里）左右航程，或者在同等航程情况下增加业载450公斤。而且，装配鲨鳍小翼的A320系列飞机拥有更好的起飞性能，越障和爬升能力得到大幅提高。另外，由于阻力减小，发动机在飞行时的平均推力随之减小，发动机养护成本也随之降低。
鲨鳍小翼是现款A320系列飞机的选装配置，A320neo系列飞机的标准配置。从2013年1月1日到5月14日，空客已经向遍布全球的客户交付了47架装配鲨鳍小翼的A320飞机。同时空中客车公司还为客户提供鲨鳍小翼改装服务，为客户已有的A320系列飞机改装更加先进、高效的鲨鳍小翼。
四、 波音翼尖小翼技术未来发展-混合设计型小翼Hybrid designs
波音将会在新的737MAX飞机上引入新型的翼尖小翼设计- Hybrid designs（混合设计型）。外形酷似一个融合式翼尖小翼，翼尖围栏，倾斜翼尖之间的三路混合。波音公司声称，这种新的设计可在737 MAX原本10-12%预期值的基础上额外提高1.5%的燃油经济性。
五、 总结
能源储量的急剧减少以及价格的不断上涨，节能已成为航空公司成本控制的重要因素，这就对航空器的设计提出了更高的要求。翼尖小翼作为航空器设计发展过程中的重要环节，对节能减排起着重要作用。随着科技的不断发展，无论是波音的上帆角型翼尖小翼或者混合设计型小翼还是空客的鲨鱼鳍翼尖小翼都将会在航空器发展过程中扮演重要的角色。
参考文献
1、 Sharklet Entry Into Service Airbus A320 Family regional seminar manila Philippines 2012
2、 Winglets： making their presence felt Aircraft Technology Engineering & Maintenance - April/May 2004
3、 Get used to seeing turned-up wing tips USA TODAY 6/6/2006
关键词：翼尖小翼；有效翼展；空气动力学；节油；改善航空器操控性；降噪
随着航空技术的不断发展，国际油价不断的攀升，航空公司对飞行成本的控制越来越迫切。燃油作为航空公司运营成本的大头，对航空公司的盈利产生着重要的影响。在航空器上安装翼尖小翼成为航空公司节省燃油的重要手段。它不仅成本低廉、维护便利而且能有效的降低航空器航行中的燃油耗量。
一、 翼尖小翼技术的概述和原理
翼尖小翼（winglet或wingtip），又称作翼梢小翼、翼尖帆或翼端帆，通常用于提高固定翼航空器机翼的效率，也可用来改善航空器的操纵特性并且降低飞机的噪音污染。
飞机飞行中的阻力主要有压差阻力、粘滞阻力和诱导阻力。压差阻力和粘滞阻力会很快转化为热能，我们可以改变的只有诱导阻力。“翼尖小翼”正是通过减少诱导阻力，从而提高了飞机的爬升能力、起飞重量并减小了油量消耗。
飞机维持正常飞行时所需的升力是靠机翼上下表面的压力差产生的，由于上下表面压差的存在，翼尖附近机翼下表面空气会绕流到上表面，形成翼尖涡，致使翼尖附近区域机翼上下表面的压差降低，从而导致这一区域产生的升力降低。为了削弱这种绕流现象对升力的影响，很多飞机的翼尖都安装了翼尖小翼（又称为“翼尖整流片”），用以阻碍上下表面的空气绕流，降低因翼尖涡造成的升力诱导阻力，减少绕流对升力的破坏，提高升阻比，达到增加升力的目的。对于有动力航空器来说还可降低油耗。据波音公司称，安装弯折式翼梢小翼的B737-800飞机可飞得更远一些，节油3～5%，或多载重6000磅。
翼梢小翼对飞机来说还有一个至关重要的好处就是可以降低其起飞阶段的噪声分布。因为翼梢小翼改进了原机翼的高攻角品质，所以在给定起飞推力下，爬升性能得到了改进。因为在起飞爬升阶段可以使用较少的发动机推力，可以明显降低侧向噪声。作为变通，在噪声不大受限制的情况下，也可以使用全起飞推力得到较大的爬升能力。对于某些公务喷气机，翼梢小翼可使飞机在不采用阶梯爬升方法的情况下达到最大巡航高度，当然要耗费多一些燃油。
不过增加翼尖小翼，翼端结构为了组装翼尖小翼会比较复杂，也会增加一些额外的重量，若是装了翼尖小翼都只飞两小时内短程航线，油耗反而会增加，飞长程航线才能得到降低油耗的效益。
二、 翼尖小翼技术的规格
翼尖小翼形状因各种飞机型号不同而有所变异。典型的翼尖小翼如波音公司（Boeing）生产的747-400型飞机和空中客车（AIRBUS）的A330和A340系列飞机。另一种则是空中客车A320系列、A310和A380的三角型翼尖小翼，这款翼尖小翼可说是空中客车的标准形式。还有新一代波音737-800、900、湾流V公务机的大型翼尖小翼及MD-11上下两片式翼尖帆。而波音的新设计客机如波音777、波音787、波音747-8都以特殊的上帆角（raked winglet）设置代替翼尖小翼。
翼尖小翼是机翼的延续，一般都是向上翘起的，波音公司的飞机一般采用这种上折的小翼。但还有一种同时向上下两个方向延伸的双片式的翼尖小翼，称为翼稍帆片，被空客A320、A380采用。由于机翼上下表面压力不同使得上下表面流向不同，会在两个翼尖卷起翼尖涡，翼尖涡对机翼流场产生下洗从而减小了有效迎角从而使气动力在阻力方向有阻力分量从而产生诱导阻力，因此诱导阻力来自于翼尖涡下洗，与粘性无关。
单片形式的翼尖小翼对于改善机翼上表面流线向内偏斜有较好作用，但对改善机翼下表面流线的向外偏斜作用相对较弱，因此设计上将其面积取得略大。双片形式的翼尖小翼（翼稍帆片），能够同时较有效的改善上下表面的流线偏斜，因此对于抑制翼尖涡更有效率，从而这种小翼在总体面积上可做得相对小些。
三、 空客翼尖小翼技术发展-鲨鳍小翼sharklet
鲨鳍小翼为航空公司进一步提高燃油效率带来了新的机会。装配鲨鳍小翼的A320系列飞机可减少4%的燃油消耗。每年每架飞机可减少排放1000多吨的二氧化碳，这相当于200辆家用汽车一年的排放量。
除了节省燃油以外，鲨鳍小翼还能够为A320系列飞机增加100海里（185公里）左右航程，或者在同等航程情况下增加业载450公斤。而且，装配鲨鳍小翼的A320系列飞机拥有更好的起飞性能，越障和爬升能力得到大幅提高。另外，由于阻力减小，发动机在飞行时的平均推力随之减小，发动机养护成本也随之降低。
鲨鳍小翼是现款A320系列飞机的选装配置，A320neo系列飞机的标准配置。从2013年1月1日到5月14日，空客已经向遍布全球的客户交付了47架装配鲨鳍小翼的A320飞机。同时空中客车公司还为客户提供鲨鳍小翼改装服务，为客户已有的A320系列飞机改装更加先进、高效的鲨鳍小翼。
四、 波音翼尖小翼技术未来发展-混合设计型小翼Hybrid designs
波音将会在新的737MAX飞机上引入新型的翼尖小翼设计- Hybrid designs（混合设计型）。外形酷似一个融合式翼尖小翼，翼尖围栏，倾斜翼尖之间的三路混合。波音公司声称，这种新的设计可在737 MAX原本10-12%预期值的基础上额外提高1.5%的燃油经济性。
五、 总结
能源储量的急剧减少以及价格的不断上涨，节能已成为航空公司成本控制的重要因素，这就对航空器的设计提出了更高的要求。翼尖小翼作为航空器设计发展过程中的重要环节，对节能减排起着重要作用。随着科技的不断发展，无论是波音的上帆角型翼尖小翼或者混合设计型小翼还是空客的鲨鱼鳍翼尖小翼都将会在航空器发展过程中扮演重要的角色。
参考文献
1、 Sharklet Entry Into Service Airbus A320 Family regional seminar manila Philippines 2012
2、 Winglets： making their presence felt Aircraft Technology Engineering & Maintenance - April/May 2004
3、 Get used to seeing turned-up wing tips USA TODAY 6/6/2006