知情郎·眼｜

侃透天下专利事儿

上个月东航失事飞机的坠毁原因找到了吗？

官方还未给出消息。

只知道，东航失事航班的一个黑匣子已送往美国调取数据！

据彭博新闻社网站4月5日报道，未来几天，试图弄清其中原因的调查人员可能会从送到美国的飞机黑匣子中获得重要线索。

美国国家交通安全委员会说，它正在位于华盛顿的实验室协助中国民航局下载驾驶舱话音记录器的内容。

01设备因素导致失事？

一般来说，导致飞行事故的原因有三类，包括人为因素、自然因素、设备因素。

网民们推测，飞机失事最大的可能是波音飞机自身的设备因素。

设备问题有2种可能性，一个是飞控问题。

怀疑这个问题的原因是波音有前科，此前波音的另一个型号737MAX就因为飞控问题停飞。

所谓的“飞控问题”即在某种特殊情况下飞机会切断驾驶员的操作权限，进入自飞模式，甚至自主俯冲。当年埃航和狮航空难就是飞控问题导致。

第二可能是“拨叉”问题。

黄色的地方就是“拨叉”，它在飞机机翼的翼根和机身的连接处，属于飞机机翼和机身加强框，简单讲就是把机翼和机身连接起来的地方，有人也把它比喻成房子的承重墙。

为什么怀疑它，还是因为有前科。2019年波音开始对737NG展开大规模检查，在第一批接受检查的500架中，有25架发现裂纹，随后停飞，检出率为5％。

此前失事飞机如此急速地下坠（2分钟下坠8000米），也可能是飞机出现了结构损毁，比如机翼折断、机身断裂等。

这些也仅仅只是没数据的推测，要看美国国家交通安全委员会综合黑匣子数据分析后的认定。

今天，借着波音飞机这事儿，知情郎想聊聊飞机机翼的专利故事，飞行过程中，机翼折断是最惨烈的事故。

当然，战争中机翼被打断是经常事，在第二次世界大战时，很多战机就带着被打断的机翼安全返航。

比如1945年2月，一架TBM－3“复仇者”鱼雷攻击机就被日军防空炮命中，左侧机翼的一半被打飞，机身重创，依然成功飞回基地。另一架美国海盗战斗机被日军紫电改战斗机的20毫米航炮打断了右侧一半机翼，机身也是千疮百孔，垂尾断裂，依然返航。至于像轰炸机机翼被打出大洞的更是数不胜数。

02科普下飞机机翼

航空杂志曾科普过机翼的构造。

借花献佛，知情郎再唠嗑唠嗑！

机翼是飞机的重要部件之一，它就好比鸟儿的翅膀。

除了提供飞机升力，机翼其实还有许多辅助功能，比如悬挂发动机、存储燃油、控制飞机水平翻转、减速等。

03机翼如何产生升力？

机翼横截面的形状称为翼型，翼型上下表面形状是不对称的，顶部弯曲，而底部相对较平。当飞机发动机推动飞机向前运动时，机翼在空气中穿过将气流分隔开来。一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。

由于机翼上下表面形状是不对称的，空气沿机翼上表面运动的距离更长，因而流速较快。而流过机翼下表面的气流正好相反，流速较上表面的气流慢。

根据流体力学中的伯努利原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小，这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高。

换句话说，就是大气施加于机翼下表面的压力（方向向上）比施加于机翼上表面的压力（方向向下）大，二者的压力差便形成了飞机的升力。

04机翼有多坚固？

机翼除了提供升力之外，还必须得承重。飞机在天上飞的时候，整个机身的重量几乎都是由机翼给“托”着的。飞机在地面上的时候，机翼还得悬臂“举”着重重的发动机，像A380、747这样的巨无霸飞机，单片机翼还得悬臂“举”起两个发动机，要知道A380的单台发动机自重就达8吨。因此，机翼必须得足够坚固。

要把机翼做得坚固，材料的选择也很重要，而且是多种层次的，比如机翼的骨架、蒙皮等等都采用了高比强度或者高比模量的材料。目前飞机机翼的设计趋势是大规模地采用复合型材料。

坐飞机的时候经常会遇到颠簸，望着窗外上下摆动的机翼，飞行恐惧症患者心理开始担忧起来了：“这翅膀上下晃得，是不是快要断了？”

一般来说飞机的机翼在设计时就必须考虑有一定的韧性，机翼在一定角度内弯曲其实是没有问题的，而且还可以承受3个G的过载，所以我们日常飞行环境的颠簸是无法对机翼造成损害的。

像是空客A350和波音787这样的飞机，由于机翼制造中使用了大量的复合材料，这为机翼的“逆天”弯曲变形提供了可能。

复合材料具有较高的比强度和比刚度，当它用作大展弦比机翼材料时，在满足强度要求、气动要求的前提下，综合考虑气动弹性和减重性能，可以使复合材料机翼比常规材料机翼变形更剧烈。因此复合材料机翼是现阶段实现上述“逆天”变形的前提条件。

05机翼也带油箱！

机翼内部是由梁和肋就组成的骨架结构，骨架的中间其实是空的，这点空间如果用来装货物的话稍微偏小了一些，而且装卸困难。但浪费了这点空间又有些可惜，要知道飞机上的空间可是寸土寸金的。于是飞机的设计师们就想出了一个办法，把燃油给装到机翼中去。

利用机翼来作为飞机的油箱还有几个好处：1． 油箱不占机身容积，这样机舱可以腾出更多的空间用来装货物；飞行时机翼由于受到升力的缘故，会向上弯曲变形，从而损失升力。燃油的重量正好可以抵消一部分机翼向上弯曲的变形； 在燃料消耗的过程中，飞机重心位置移动量较小，利于飞机的飞行平衡与安全。