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翼尖小翼

飛機為什麼要裝翼尖小翼?

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翼尖小翼(winglet)是機翼末端向上翹起的小翼面。它能馴服在翼尖形成的旋轉渦流,降低阻力並節省燃料。以下說明它的運作原理。

翼尖小翼(winglet)是位於機翼最末端、通常向上翹起的小翼面。它看起來像是造型上的裝飾,卻絕非可有可無:一片好的翼尖小翼能在每一趟航程中削減阻力、節省燃料。要理解原因,得先看看機翼末端發生了什麼事。

問題:翼尖渦流

機翼之所以能產生升力,是因為機翼下方的氣壓高於上方。在翼尖處,這兩股壓力相遇——下方的高壓空氣便繞過機翼末端,向上捲往上方的低壓區。

這股捲曲的氣流從翼尖甩出,形成 翼尖渦流:一道緊密、看不見的空氣小龍捲,拖曳在每片機翼後方。製造這些渦流會浪費能量,而這些被浪費的能量會化為一種特定的阻力,稱為 誘導阻力。渦流越強,飛機光是維持速度就要燒掉越多燃料。

解法:在翼尖立一道牆

翼尖小翼就像一道牆,擋在那股捲曲氣流的去路上。它讓高壓空氣更難溢往上方,藉此削弱渦流,並讓升力更平均地分布到翼尖。

效果是可以量測的:

  1. 誘導阻力更小 — 渦流變弱代表被丟掉的能量更少,引擎因此可以稍微輕鬆一些。
  2. 油耗更低 — 一整趟航程通常可省下幾個百分點,換算成一年數千趟航班就相當顯著。
  3. 有效翼展略增 — 翼尖小翼分擔了一部分「更長機翼」才能做的工作,卻不必真的加長到塞不進機場登機門。

不是每架飛機都需要它。有些效率極高的現代機翼,其外形本身就能控制渦流,於是改用平滑的 後掠式翼尖,而非直立的翼尖小翼。

Winglet、sharklet 與分叉式翼尖

同一個概念,你會聽到不同的名字。Sharklet 是空中巴士替 A320 系列融合式翼尖小翼取的名稱;波音則裝設 blended winglet,並在部分 737 上採用 split scimitar——一種同時向上與向下延伸的設計。它們追求的目標都一樣:馴服翼尖渦流。

你在雷達上會看到什麼

翼尖小翼不會改變一趟航班在 FlyOverhead 雷達 上的樣子——有裝小翼的噴射機,其巡航 高度 與 速度 和沒裝的並無二致。但下次有飛機從頭頂飛過時,不妨看看它的翼尖:那些向上翹起的小鰭,正默默地為它飛過的每一公里省下燃料。

常見問題

翼尖小翼是做什麼用的?

翼尖小翼能減少由翼尖渦流造成的阻力——也就是繞過機翼末端旋轉溢出的氣流。阻力更小代表油耗更低,通常單趟航程可省下幾個百分點,累積到整支機隊就相當可觀。

所有飛機都有翼尖小翼嗎?

沒有。許多現代噴射機有,但不少較舊或較小的飛機並沒有。有些設計改用後掠式翼尖或融合式 sharklet,也有少數效率極高的新機翼根本不需要外加小翼。

winglet 和 sharklet 有什麼差別?

它們做的是同一件事。'Sharklet' 是空中巴士替 A320 系列裝設的融合式翼尖小翼的品牌名稱;波音則使用 'blended winglet'、'split scimitar' 等名稱。背後的物理原理相同:控制翼尖渦流。