图说：飞机的湍流尾涡。
我们常常在天空中看到长条状的云，它们是喷气式飞机飞过时引擎留下的“轨迹”。但在天空中，有另一种“轨迹”却并不总能用肉眼发现，那就是源于飞机翼梢的涡流。它们如同一对平行于地面的龙卷风，如果源于大型飞机，就可能会给跟在后面的小型飞机带来威胁。
美国伊利诺伊大学最近的研究表明，目前使用的大多数机翼翼型都会产生湍流尾涡，但通过对机翼几何形状的优化设计，我们有可能减弱乃至几乎完全消除源自翼梢的涡流。研究者们计算了3种经典的机翼翼型的涡流与尾迹特征，即传统的椭圆形机翼，以及由美国著名航空工程师罗伯特·托马斯·琼斯（Robert Thomas Jones）提出的小展弦比机翼（翼展的平方除以机翼面积的商称为“展弦比”）和德国空气动力专家路德维格·普朗特（Ludwig Prandtl）提出的薄机翼。
“大半个世纪以来，椭圆形机翼被认为是气动效率的‘黄金标准’。我们教给学生，这样的翼型拥有最佳的负载特性，就机翼效率而言，它也有助于最大限度地减少阻力。”伊利诺伊大学航空航天工程系的助理教授菲利普·安塞尔（Phillip Ansell）介绍说。
在此前关于优化机翼翼型的研究中，安塞尔已经知晓，使用非椭圆翼型有可能提升机翼的效率。学术界以往的研究表明，从理论上讲，在保持升力的同时减低阻力的翼型是存在的；所缺乏的只是严格的逐项对比测试。因此，安塞尔和他的研究生帕特里克·兰詹（Prateek Ranjan）在这项新的研究中用先前研究中取得的真实数据分析了3种翼型的特性。
在早期的实验中，研究团队测到了一些奇妙的现象，故而他们循迹向下追寻。在新的研究中，他们模拟了3种翼型的流场，看到了3种机翼产生湍流尾涡的显著差异。琼斯翼型和普朗特翼型没有像椭圆翼型那样的翼梢涡流，基于这项研究，人们就可以找到延迟湍流尾涡形成以及使其强度减弱的方法，这会使跟着大飞机飞行的小飞机更加安全。
安塞尔认为，这些数据有助于人们更好地调整编队飞行的飞机之间的间距，或者优化机场的飞机起落流程，也就是缩短机场的飞机起落间隔来提高效率。这是因为，翼梢涡流一旦形成，往往需要很长的时间来消散。如果使它们减少、减弱，就有助于减低（大型飞机）对航路上其他飞机的干扰。
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编译：苗若玖 审稿：Peter Wang 责编：南熙
