飞机的翼尖向上翘起，为什么能帮你节省票价？从流体力学讲起

如果你仔细观察过飞机的外形，就会发现一个有趣的细节：机翼并不像我们想象中的平直延伸，而是在末梢处向上翘起。那么，这个弯曲的部分是什么？又有什么用呢？

飞机之所以能够上升，是因为气流在经过机翼时，上下表面形成了压强差。而机翼处在中间，就像隔板一样隔开了两股气流。但是，不论机翼再长，它总归是有一个翼尖边界，在这里，高压气流失去了阻挡，就开始往上翼面跑，因此，在翼尖处就出现了“涡流”。当飞机高速飞行时，翼尖涡就会向后流动，并产生一个“下洗速度”，使得飞机的升力减小，也就是产生了“诱导阻力”，这会增加飞机的燃油消耗。

因此，在上世纪70年代初，油价开始高涨时，人们将目光聚焦在了翼梢处——能不能减少涡流对翼尖的影响呢？

不妨试试从大自然中寻找灵感。像鹰这种大型鸟类，如果翅膀过长，转弯时的半径较大，它们就无法在飞翔时利用热空气柱上升。好在鹰的翅膀完美平衡了最大升力和最小翅膀长度，并在飞行时将翅尖的羽毛向上弯曲，这样就可以减小空气中的漩涡，从而提高飞行效率。

受此启发，NASA的理查德·惠特科姆博士发明了“翼梢小翼”，它就是位于翼梢处，近似垂直于机翼翼面的一个小机翼。通过风洞测试和计算研究，惠特科姆得出结论：安装翼梢小翼的运输飞机可以实现6%-9%的巡航效率改进。于是，上世纪70年代末，NASA在一架KC-135运输机上安装了小翼进行试飞。试飞数据表明：在安装翼梢小翼后，飞机的最大飞行高度增加了3.4%；升力系数增大了4.88%；巡航状态升阻比提高了7.8%；航程增加了7.5%。因此，到上世纪80年代中期，翼梢小翼开始被应用在民航客机中。

KC-135运输机试飞

它就像是一道竖起的墙，阻碍了空气的绕流，减小了涡流对飞机的影响，并且还能为飞机提供向上和向前的分力，真可谓是“一箭双雕”（翼尖双雕）。

不过，也并不是所有飞机的翼尖都会翘起。对于一些短程航线的飞机来说，增重付出的成本要大于节省的燃油消耗，所以航空公司可以选择不加装翼梢小翼。但是，随着油价的不断攀升，不仅大多数飞机会安装翼梢小翼，它的造型也千变万化起来。如融合式小翼、斜削式翼尖、单段式小翼、双叉弯刀式小翼、环形小翼和网格式翼尖等等。

融合式小翼

双叉弯刀式小翼

单段式小翼

斜削式翼尖

环形小翼

网格式翼尖

也不知道，随着材料学和流体力学的发展，未来的机翼会不会化繁为简，又回到最初的样子呢？