前缘缝翼

前缘缝翼（英语：Slat）是安装在固定翼飞机机翼前端的狭长小翼，通常在飞机起飞和降落时展开，以提高飞机的失速临界迎角和升力系数，降低进场速度，缩短起飞和降落距离。

简介

前缘缝翼是一个小翼面，总是装在机翼前缘。把它打开，就与机翼表面形成一道缝隙。下翼面的压力较大的气流通过这道缝隙，得到加速而流向上其面，增大了机翼上表面边界层中气流的速度，降低了压力，消除了这里的大量旋涡。因而恢复了上下压力差，延缓了气流分离，避免了大迎角下的失速。从前缘缝翼在机翼上所占的长度看，有的占满全翼展，有的只占翼尖，位于副翼之前，这种叫做翼尖前缘缝翼。它的主要作用是在大迎角下延缓翼尖部分的气流分离，提高副翼的工作效能。从而使飞机的横侧稳定和操纵得到改进。因为从缝翼中流出来的高速气流可以把在后缘产生的大量涡流吹除。靠翼尖部分的涡流已消除，但翼根部分的涡流，由于没有缝翼仍然存在。至于它在增大升力方面的作用，则是次要的。全翼展的前缘缝翼目前应用不多。

工作原理及作用

在前缘缝翼闭合时（即相当于没有安装前缘缝翼），随着迎角的增大，机翼上的边界层因失去能量而逐渐分离，机翼上表面的分离区逐渐向前移动，当迎角增大到临界迎角时，机翼的升力系数急剧下降，机翼失速。当前缘缝翼打开时，它与基本机翼前缘表面形成一道缝隙，下翼面压强较高的气流通过这道缝隙得到加速而流向上翼面，增大了上翼面附面（边界）层中气流的附着能量，降低了机翼上下的压强差增大了飞机的临界失速迎角。避免了大迎角下的失速，使得升力系数提高。前缘缝翼的作用相当于附面层控制，作用主要有两个：一是延缓机翼上的气流分离，提高了飞机的临界迎角，使得飞机在更大的迎角下才会发生失速；二是增大机翼的升力系数。其中增大临界迎角的作用是主要的。这种装置在大迎角下，特别是接近或超过基本机翼的临界迎角时才使用，因为只有在这种情况下，机翼上才会产生气流分离。

发展历史

前缘缝翼的结构最早由德国空气动力学家古斯塔夫·拉赫曼于1918年发明。经过不断的改进，前缘缝翼的设计逐渐成熟，并在第二次世界大战期间和战后的大型飞机中得到广泛应用。现代的前缘缝翼设计考虑到了低可侦测性技术性能，尤其在第五代战斗机中大量运用。

分类

固定式

固定式前缘缝翼固定在机翼前缘，与机翼本体之间构成一条固定的狭缝，不能随迎角的改变而开闭。它的优点是构造简单，但在速度较大时，阻力也急剧增大，所以目前采用不多，只有个别低速飞机才使用。

可动式

可动式前缘缝翼可以收放。它可以依靠空气动力的压力和吸力进行收放。当飞机在小迎角飞行时，空气动力(此时为压力)将它压在机翼上，而处于闭合状态。如果迎角增大，机翼前缘的空气动力(此时为吸力)把它吸开。这是因为在小迎角情况下机翼前缘为压力，而在大迎角下则变为吸力。现代客机的前缘缝翼没有专门的操纵装置，一般随襟翼的动作而随动，在飞机即将进入失速状态时，前缘缝翼的自动功能也会根据迎角的变化而自动开关。

研究

前缘缝翼的设计不断改进，以提高性能，例如结构更加牢固可靠，进一步增大仰角，并且减少自身造成的阻力。美国国家航空航天局设计的X-53试验机的机翼角度可变，其前缘缝翼的角度也会自动跟着调整。