前緣縫翼（英語(yǔ)：Slat）是安裝在固定翼飛機(jī)機(jī)翼前端的狹長(zhǎng)小翼，通常在飛機(jī)起飛和降落時(shí)展開(kāi)，以提高飛機(jī)的失速臨界迎角和升力系數(shù)，降低進(jìn)場(chǎng)速度，縮短起飛和降落距離。
簡(jiǎn)介
前緣縫翼是一個(gè)小翼面，總是裝在機(jī)翼前緣。把它打開(kāi)，就與機(jī)翼表面形成一道縫隙。下翼面的壓力較大的氣流通過(guò)這道縫隙，得到加速而流向上其面，增大了機(jī)翼上表面邊界層中氣流的速度，降低了壓力，消除了這里的大量旋渦。因而恢復(fù)了上下壓力差，延緩了氣流分離，避免了大迎角下的失速。
從前緣縫翼在機(jī)翼上所占的長(zhǎng)度看，有的占滿全翼展，有的只占翼尖，位于副翼之前，這種叫做翼尖前緣縫翼。它的主要作用是在大迎角下延緩翼尖部分的氣流分離，提高副翼的工作效能。從而使飛機(jī)的橫側(cè)穩(wěn)定和操縱得到改進(jìn)。因?yàn)閺目p翼中流出來(lái)的高速氣流可以把在后緣產(chǎn)生的大量渦流吹除。靠翼尖部分的渦流已消除，但翼根部分的渦流，由于沒(méi)有縫翼仍然存在。至于它在增大升力方面的作用，則是次要的。全翼展的前緣縫翼目前應(yīng)用不多。
工作原理及作用
在前緣縫翼閉合時(shí)（即相當(dāng)于沒(méi)有安裝前緣縫翼），隨著迎角的增大，機(jī)翼上的邊界層因失去能量而逐漸分離，機(jī)翼上表面的分離區(qū)逐漸向前移動(dòng)，當(dāng)迎角增大到臨界迎角時(shí)，機(jī)翼的升力系數(shù)急劇下降，機(jī)翼失速。當(dāng)前緣縫翼打開(kāi)時(shí)，它與基本機(jī)翼前緣表面形成一道縫隙，下翼面壓強(qiáng)較高的氣流通過(guò)這道縫隙得到加速而流向上翼面，增大了上翼面附面（邊界）層中氣流的附著能量，降低了機(jī)翼上下的壓強(qiáng)差增大了飛機(jī)的臨界失速迎角。避免了大迎角下的失速，使得升力系數(shù)提高。
前緣縫翼的作用相當(dāng)于附面層控制，作用主要有兩個(gè)：
一是延緩機(jī)翼上的氣流分離，提高了飛機(jī)的臨界迎角，使得飛機(jī)在更大的迎角下才會(huì)發(fā)生失速；
二是增大機(jī)翼的升力系數(shù)。
其中增大臨界迎角的作用是主要的。這種裝置在大迎角下，特別是接近或超過(guò)基本機(jī)翼的臨界迎角時(shí)才使用，因?yàn)橹挥性谶@種情況下，機(jī)翼上才會(huì)產(chǎn)生氣流分離。
發(fā)展歷史
前緣縫翼的結(jié)構(gòu)最早由德國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)家古斯塔夫·拉赫曼于1918年發(fā)明。經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，前緣縫翼的設(shè)計(jì)逐漸成熟，并在第二次世界大戰(zhàn)期間和戰(zhàn)后的大型飛機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代的前緣縫翼設(shè)計(jì)考慮到了低可偵測(cè)性技術(shù)性能，尤其在第五代戰(zhàn)斗機(jī)中大量運(yùn)用。
分類
固定式
固定式前緣縫翼固定在機(jī)翼前緣，與機(jī)翼本體之間構(gòu)成一條固定的狹縫，不能隨迎角的改變而開(kāi)閉。它的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，但在速度較大時(shí)，阻力也急劇增大，所以目前采用不多，只有個(gè)別低速飛機(jī)才使用。
可動(dòng)式
可動(dòng)式前緣縫翼可以收放。它可以依靠空氣動(dòng)力學(xué)的壓力和吸力進(jìn)行收放。當(dāng)飛機(jī)在小迎角飛行時(shí)，空氣動(dòng)力(此時(shí)為壓力)將它壓在機(jī)翼上，而處于閉合狀態(tài)。如果迎角增大，機(jī)翼前緣的空氣動(dòng)力(此時(shí)為吸力)把它吸開(kāi)。這是因?yàn)樵谛∮乔闆r下機(jī)翼前緣為壓力，而在大迎角下則變?yōu)槲Α?/p>
現(xiàn)代客機(jī)的前緣縫翼沒(méi)有專門的操縱裝置，一般隨襟翼的動(dòng)作而隨動(dòng)，在飛機(jī)即將進(jìn)入失速狀態(tài)時(shí)，前緣縫翼的自動(dòng)功能也會(huì)根據(jù)迎角的變化而自動(dòng)開(kāi)關(guān)。
研究
前緣縫翼的設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)，以提高性能，例如結(jié)構(gòu)更加牢固可靠，進(jìn)一步增大仰角，并且減少自身造成的阻力。美國(guó)航空航天局設(shè)計(jì)的X-53試驗(yàn)機(jī)的機(jī)翼角度可變，其前緣縫翼的角度也會(huì)自動(dòng)跟著調(diào)整。
參考資料 >