“大型飞机高升力装置气动机构一体化设计技术”专栏

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力伽力叭Hint 册抹能大型飞机高升力装置对于飞机起飞、着陆、 爬升以及控制进场的最佳姿态等具有重要作用，
是关系到飞机安全性的重要部件。

现代飞机高升 力装置设计属于多学科、多目标、多技术综合的 优化设计问题。

在气动上，满足飞机起飞、着陆 和爬升的要求；在结构上，要求构件少、重量 轻、连接简单，具有足够强度和刚度；在操纵 上，便于维修、可靠、成本低、满足损伤容限要 求等。

早期的低速运输机不需要高升力装置，因 为这些飞机的机翼载荷低，而且它们的巡航速度 和起飞与着陆速度之比不大于2：1。

随着更大功
率发动机的发展，现代运输机的经济巡航马赫数 达到 0.78-0.85 （速度850~920km/h ）,机翼载 荷位于450kg/m 2~650kg/m 2,因此需要更加有 效和实用的高升力装置，以保持起飞和着陆速度 在合理的安全范围内。

机翼的高升力装置包括后
缘和前缘装置，后缘高升力装置从简单襟翼演变 成单缝、双缝，甚至三缝的富勒襟翼。

机翼的前
缘装置从固定前缘演变成简单的克鲁格襟翼和固 定带缝的前缘襟翼到两位置或者三位置前缘缝翼
和变弯度的克鲁格襟翼。

高升力装置的复杂性从 波音747-400飞机（包括内段机翼前缘为圆头
克鲁格襟翼、中段机翼和外段机翼前缘为变弯度 克鲁格襟翼，而后缘均为三缝襟翼）开始向简单 化发展，通过使用更简单的装置与主动流动控制 相结合来获得重量轻、噪声低、升力大和成本低 廉装置。

如空客公司在A380高升力装置上，采 用内段机翼前缘为前缘下垂，中段机翼和外段机 翼前缘为前缘缝翼，而后缘均为单缝富勒襟翼的 布置，提出气动、机构、驱动系统一体化设计理 念。

目前波音787和A350大型客机均采用了后
缘餃链襟翼和扰流板联合控制的高升力装置。

波音787的内段机翼和外段机翼前缘均为前缘缝 翼（在起飞时，为了提高升阻比和降低气动噪 声，内段机翼前缘缝翼采用封闭形式），后缘均
为新型简单较链襟翼与扰流板主动下偏联合控 制。

A350的内段机翼前缘为前缘下垂，外段机 翼前缘为前缘缝翼，而后缘也为新型简单較链襟
翼和扰流板下偏联合控制。

《民用飞机设计与研究》推出以“大型飞机
高升力装置气动机构一体化设计技术”为主题的 专栏，目的是加强这方面成果的交流与学习。

刘沛清，1982年在华北水利水电大学获学士学位，1989年在河海 大学获硕士学位，1995年在清华大学获博士学位。

1997年至今，在北 京航空航天大学流体所工作。

2000年至今，任教育部流体力学重点实 验室责任教授，博士生指导教师。

2003年至2012年，任航空科学与工 程学院副院长。

现任北京航空航天大学陆士嘉实验室（工信部气动声 学重点实验室）主任，教育部流体力学实验室责任教授，博士生指导 教师。

空气动力学国家级精品课和国家级一流本科课程负责人，国家 级航空航天实验教学中心主任，北京市教学名师，中国空气动力学学
会第六届理事会理事，第十届全国流体力学专业委员会工业流体力学专业组组长。

中国空气动力 学学科第六届首席科学传播专家，全国空气动力学教学指导组组长，《空气动力学学报》、《民用 飞机设计与研究》等编委。