上海東方航空公司 林文乾 童梅杰
B737NGp客機翼改裝節能(油)的實踐
上海東方航空公司 林文乾 童梅杰
概述了B737NG系列客機加裝翼梢小翼的具體情況及節能技術簡析,最后給出了不同機型的節能(油)效果。
B737NG;翼梢小翼改造;節油
根據民航總局節能減排中長期規劃,航空公司要向以節能增效為目標的精細化管理模式轉變,多年來,東航積極開展與各項節能減排項目技術運用。其中機翼改裝亦是節能的一項技術措施。
翼梢小翼主要由碳纖維復合材料和鋁合金制造而成,它是一種加裝在機翼頂端的向上翹起的裝置,作為機翼的一個延伸部分,在飛行中,翼梢小翼能夠部分阻斷上繞氣流,使渦流減弱,從而減小了飛行阻力。與同型號無該裝置(未改造)的飛機比較,加裝翼梢小翼的飛機能夠有效改善飛行的空氣動力性能,提高航油燃燒經濟性與飛行的穩定性。同時,還可降低其起飛階段的噪聲。根據波音翼梢小翼實驗室的理論測試數據顯示,B737NG系列(包括B737-600/700/800/900)飛機加裝小翼后都能達到一定比例的節油效果。
2004年翼梢小翼改造通過中國民航局的補充型號認可證審批。東航從2008年開始實施對新進購買的飛機直接選裝翼梢小翼,并對部分原有飛機改裝。東航積累了歷年B737NG系列飛機的飛行能耗數據,較好地掌握了油耗變化情況。從理論和實際應用情況都可證明B737NG飛機翼梢小翼加裝是一項提高飛行經濟性、節省燃油的一種先進空氣動力節能技術措施。從2012年開始至2013年初,東航新增10架B731NG加裝小翼和2架B737NG改裝小翼飛機。
飛機飛行在空氣中會有各種阻力,按阻力產生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。加裝翼稍小翼是減小誘導阻力的一項技術。根據升力的定義,誘導阻力應與相對氣流速度垂直。但是,氣流流過機翼以后,由于存在下洗速度,使原來相對速度的方向發生了改變,向下偏轉了一個角度,這個偏轉角稱為“下洗角”。因此,升力也應當偏轉一個相應的角度,這樣必然在與飛機飛行相反的方向上有產生一分力,稱為“誘導阻力”。飛機的升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。加裝翼梢小翼可以阻擋翼尖渦流的翻轉,削弱渦流強度,減小外翼氣流的下洗速度,從而減小了誘導阻力。風洞試驗和飛行試驗結果表明:翼梢小翼能使全機的誘導阻力減小20%~35%。
加裝翼梢小翼,既提高了展弦比,又不會使結構質量和摩擦阻力增加很多,并重新調整了翼尖渦流,使其更加遠離機翼外側并上移至層流之上。加裝翼梢小翼后,由其重新配位的小翼渦流在翼梢小翼周圍產生交叉氣流,此氣流通常與流過機翼表面的氣流垂直,交叉氣流會產生的側向力含有向前的分量,翼梢小翼同時產生相應的推力。同時,翼梢小翼產生了增加展弦比的氣動效果(因此減少了誘導阻力),實際上也未顯著加大翼展。
東航積累了歷年B737NG系列飛機的飛行能耗數據,經計算,B737-700飛機加裝翼梢小翼后,節油率達3.18%,每架年節約航油252.95t,折標準煤372.19t;B737-800飛機加裝翼梢小翼后,節油率達3.01%,每架年節約航油258.7t,折標準煤380.65t。
由于航空公司在實際運行中飛機耗油受到氣象條件、飛行高度、巡航速度、載重量、航程等多種情況的制約,無法實現在飛行條件完全一致情況下的測算。但從長期來看,東航相同機型所執飛的航線網絡具有較高的趨同性,節油效率相對穩定,由此得到的B737NG機隊中加裝翼梢小翼的實際運行節油率趨勢具有較好的代表意義。
B737NGp Aircraft W ing Energy(oil)-Saving Renovation Practice
Lin wen qian,Tong mei jie
it introduces B737NGp series air craft w ing specific situations of w ing lets attached and energy-saving technology analysis,finally it b rings up d ifferent energy(oil)-saving effec ts accord ing to different aircrafts types.
B737NG,w ing lets renovation,energy(oil)-saving
林文乾,男,1980年5月生,主要從事新聞外宣工作。