Механизация крыла самолета

Крыло самолета — сложная инженерная конструкция, состоящая из множества деталей. Для создания силы, способной поднять самолет в воздух, крылу придается аэродинамическая форма.

В разрезе классическое крыло напоминает вытянутую каплю с плоской нижней частью. Благодаря такой форме, набегающий во время полета аэроплана воздушный поток, сжимается в нижней поверхности крыла, а в верхней образуется разреженное пространство. Сформировавшиеся при этом силы начинают толкать крыло в сторону разреженного пространства, то есть вверх. Таким образом, создается подъемная сила.

Но эти условия полета формируются только при достаточной скорости. Поэтому все самолеты (кроме самолетов с вертикальным взлетом) сначала разгоняются. Им нужно набрать определенную скорость, чтобы оторваться от взлетной полосы и начать набор высоты. Это так называемая скорость отрыва. Она для каждого самолета своя, и даже для одного и того же самолета, но с разной взлетной массой, она тоже будет отличаться. И только после набора этой скорости, крыло начинает поддерживать самолет и не дает ему упасть.

На этапе разгона и набора высоты, для создания большей силы подъема, крыло должно иметь, как можно большую площадь.

Также большая площадь необходима для снижения и посадки аэроплана. Однако в прямолинейном полете, желательно чтобы площадь крыла была как можно меньше с целью создания наименьшего сопротивления. Все эти противоречивые требования «уживаются» в конструкции крыла при помощи специальных механических устройств.

Механизация крыла самолета подразделяется на механические устройства, расположенные на задней и передней кромках крыла.

Основное предназначение этих устройств – управление подъемной силой и сопротивлением самолета, преимущественно когда самолет взлетает или садится. Средства механизации крыла должны отвечать довольно жестким требованиям, и, в первую очередь, к ним относятся слаженность действия механизмов и безотказность их работы. Механизация крыла самолета конструкция и назначение отдельных его составляющих частей представлены ниже.

Механизация крыла на примере Боинг-737

Принцип действия код

Дым показывает движение воздуха, обусловленное взаимодействием крыла с воздухом.

Подъёмная сила крыла создаётся за счёт разницы давлений воздуха на нижней и верхней поверхностях. Давление же воздуха зависит от распределения скоростей воздушных потоков вблизи этих поверхностей.

Одним из распространённых объяснений принципа действия крыла является ударная модель Ньютона: частицы воздуха, сталкиваясь с нижней поверхностью крыла, стоящего под углом к потоку, упруго отскакивают вниз («скос потока»), согласно третьему закону Ньютона, толкая крыло вверх. Данная упрощённая модель учитывает закон сохранения импульса, но полностью пренебрегает обтеканием верхней поверхности крыла, вследствие чего она даёт заниженную величину подъёмной силы.

В другой распространённой, но неверной модели возникновение подъёмной силы объясняется разностью давлений на верхней и нижней сторонах профиля, возникающей согласно закону Бернулли[3]: на нижней поверхности крыла скорость протекания воздуха оказывается ниже, чем на верхней, поэтому подъёмная сила крыла направлена снизу вверх. Обычно рассматривается крыло с плоско-выпуклым профилем: нижняя поверхность плоская, верхняя — выпуклая. Набегающий поток разделяется крылом на две части — верхнюю и нижнюю, — при этом, вследствие выпуклости крыла, верхняя часть потока должна пройти больший путь, нежели нижняя. Для обеспечения неразрывности потока скорость воздуха над крылом должна быть больше, чем под ним, из чего следует, что давление на верхней стороне профиля крыла ниже, чем на нижней; этой разностью давлений обуславливается подъёмная сила. Однако данная модель не объясняет возникновение подъёмной силы на двояковыпуклых симметричных или на вогнуто-выпуклых профилях, когда потоки сверху и снизу проходят одинаковое расстояние.

Для устранения этих недостатков Н. Е. Жуковский ввёл понятие циркуляции скорости потока; в 1904 году им была сформулирована теорема Жуковского. Циркуляция скорости позволяет учесть скос потока и получать значительно более точные результаты при расчётах.

Положение закрылков (сверху вниз): 1) Наибольшая эффективность (набор высоты, горизонтальный полёт, снижение)2) Наибольшая площадь крыла (взлёт)3) Наибольшая подъёмная сила, высокое сопротивление (заход на посадку)4) Наибольшее сопротивление, уменьшенная подъёмная сила (после посадки)

Одним из главных недостатков вышеприведённых объяснений является то, что они не учитывают вязкость воздуха, то есть перенос энергии и импульса между отдельными слоями потока (что и является причиной циркуляции).
Существенное влияние на крыло может оказать поверхность земли, «отражающая» возмущения потока, вызванные крылом, и возвращающая часть импульса обратно (экранный эффект).

Также в приведённых объяснениях не раскрывается механизм передачи энергии от крыла к потоку, то есть совершения работы самим крылом. Хотя верхняя часть воздушного потока действительно имеет повышенную скорость, геометрическая длина пути не имеет к этому отношения — это вызвано взаимодействием слоёв неподвижного и подвижного воздуха и верхней поверхности крыла. Поток воздуха, следующий вдоль верхней поверхности крыла, «прилипает» к ней и старается следовать вдоль этой поверхности даже после точки перегиба профиля (эффект Коанда). Благодаря поступательному движению, крыло совершает работу по разгону этой части потока. Достигнув точки отрыва у задней кромки, воздух продолжает своё движение вниз по инерции вместе с массой, отклонённой нижней поверхностью крыла, что в сумме вызывает скос потока и возникновение реактивного импульса. Вертикальная часть этого импульса и вызывает подъёмную силу, уравновешивающую силу тяжести, горизонтальная же часть уравновешивается лобовым сопротивлением.

На самом деле, обтекание крыла является очень сложным трёхмерным нелинейным, и зачастую нестационарным, процессом. Подъёмная сила крыла зависит от его площади, профиля, формы в плане, а также от угла атаки, скорости и плотности потока () и от целого ряда других факторов.

Конструктивно-силовые схемы крыла код

По конструктивно-силовой схеме крылья делятся на ферменные, лонжеронные, кессонные.

Ферменное крыло[ | код]

Конструкция такого крыла включает пространственную ферму, воспринимающую силовые факторы, нервюры и обшивку, передающую аэродинамическую нагрузку на нервюры.
Не следует путать ферменную конструктивно-силовую схему крыла с лонжеронной конструкцией, включающей лонжероны и (или) нервюры ферменной конструкции.
В настоящее время крылья ферменной конструкции практически не применяются.

Лонжеронное крыло[ | код]

Лонжероны выделены красным цветом

Фрагмент крыла поршневого истребителя Ла-5, вертикально на фото идут нервюры

Лонжеронное крыло включает один или несколько продольных силовых элементов — лонжеронов, которые воспринимают изгибающий момент.[7] Помимо лонжеронов, в таком крыле могут присутствовать продольные стенки. Они отличаются от лонжеронов тем, что панели обшивки с стрингерным набором крепятся к лонжеронам. Лонжероны передают нагрузку на шпангоуты фюзеляжа самолёта с помощью моментных узлов.[8]

Кессонное крыло[ | код]

В кессонном крыле основную нагрузку воспринимают как лонжероны, так и обшивка. В пределе лонжероны вырождаются до стенок, а изгибающий момент полностью воспринимается панелями обшивки. В таком случае конструкцию называют моноблочной. Силовые панели включают обшивку и подкрепляющий набор в виде стрингеров или гофра. Подкрепляющий набор служит для обеспечения отсутствия потери устойчивости обшивки от сжатия и работает на растяжение-сжатие вместе с обшивкой.
Кессонная конструкция крыла требует наличия , к которому крепятся консоли крыла. Консоли крыла стыкуются с центропланом при помощи контурного стыка, обеспечивающего передачу силовых факторов по всей ширине панели.

Похожие изображения самолет крыло небо полет авиация

1 258 Бесплатные изображения Крыло Самолета

307 273 62

Самолет, Пропеллер, Крыло

217 312 32

Плоскости, Поездки

169 204 34

Путешествия, Летающий

73 51 13

Сверхзвуковой Истребитель

30 31 0

Самолет, Крыло, Двигатель

33 51 1

Самолет, Самолеты, Взлет

32 32 1

F 16, Военные, Самолеты

202 205 43

Крыло, Плоскости, Полет

121 135 12

Самолет, Двухэтажные

11 5 5

Путешествия, Небо, Крыло

58 66 8

Детский Самолет, Красный

154 103 17

Дельта Крылья, Самолет

47 41 8

Авиакомпания, Самолет

71 51 11

Плоскости, Самолеты

46 50 13

Самолет, Небо, Летающий

25 46 5

Самолет, Окно, Крыло

37 6 55

Qatar Airways, Облака

33 30 4

Самолет, Взлетная

48 63 7

Женщина, Платье, Самолет

43 28 5

Самолет

45 63 7

Самолет, Сбор Винограда

42 42 16

Путешествия, Летающий

30 24 5

Самолет, Cessna Caravan

51 89 8

Двухэтажные, Шрифта

60 31 31

Воробей, Птица, Летающий

27 24 3

A321, Airbus, Самолет

1 3 0

Полеты На Параплане

39 30 15

Глайдер, Луг, Летающий

30 43 0

Крыло, Логотип, Вектор

24 33 1

Логотип, Крыло, Ангел

20 39 3

Самолет, Закат, Небо

25 22 11

Шасси, Носовое Колесо

28 45 3

Пилот, Постоянного

18 19 3

Самолет, Рейс, Облако

46 61 4

Цеппелин, Воздушный Шар

44 37 8

Глайдер, Пейзаж, Самолет

24 22 5

Самолет, Двухэтажные

12 11 2

Самолет, Самолеты

22 30 4

Небо, Плоскости, Air

25 41 2

Самолет, Струя, Турбина

1 1 0

Полеты На Параплане

22 16 3

Старинные Самолеты, Полет

20 16 2

Авиакомпания, Самолет

18 30 1

Небо, Плоскости, Облако

31 50 2

Самолет, Полет, Чандигарх

11 20 2

Самолет, Воздуха, Полет

1 1 0

Полеты На Параплане

34 21 1

Бумажный Самолетик

19 46 8

Птицы, Flock, Рой, Начать

19 21 0

Самолет, Авиация

3 2 1

Частных, Самолеты, Полет

8 4 1

Самолет, Небо, Летающий

15 15 4

Самолет, Hatz Cb-1

15 20 3

Би Плоскости, Самолеты

17 16 0

Военные, Человеческого

17 28 0

Небо, Самолеты

8 13 0

Путешествия, Небо, Крыло

3 0 5

Самолет, Транспорт

10 17 1

Небо, Самолет, Облака

18 25 0

Самолет, Муха, Струя

5 8 0

Самолеты, Крыло Самолета

15 15 0

Люди, Женщина, Самолет

18 24 3

Fokker, Самолет

18 22 1

Плоскости, Полет, Самолет

21 13 1

Самолет, Струя, Силуэт

12 12 6

Плоскости, Полет, Самолет

13 16 1

Самолет, Плоскости, Air

14 18 1

Природа, Воды

2 2 0

Полеты На Параплане

9 19 0

Плоскости, Крыло, Самолет

23 24 1

Парашютист, Парашют

19 20 2

Плоскости, Авиация

2 2 0

Дельтаплан

10 13 2

Самолеты, Крыло

0 1 0

Полеты На Параплане

13 11 1

Сбор Винограда, Самолет

16 14 2

Бомбардировщик, Вулкан

20 18 0

Гонконг, Самолет

18 9 0

Стелс-Бомбардировщик

4 5 6

Самолеты, Пропеллер

17 13 0

Av-8B Harrier Ii, Струя

13 2 13

Самолет, Fly, Крылья

9 6 1

Самолет, Солнце, Выпуск

11 8 1

Крыло, Самолет, Транспорт

28 25 13

Глайдер, Посадка

25 13 4

Самолет, Аэробус, Муха

20 17 4

Глайдер, Пейзаж, Самолет

0 1 0

Полеты На Параплане

1 1 0

Полеты На Параплане

18 6 1

Облака, Самолет, Небо

18 6 11

Старинный Самолет, Кокпит

6 5 0

Самолет, Крыло, Полет

9 7 7

Самолет, Velocity

6 11 1

Самолет, Крыло, Закат

13 10 2

Бомбардировщик, Война

13 10 0

Самолет, Самолеты

17 45 1

Самолет, Струя, Желтый

7 4 0

Самолет

14 17 1

Boeing, Airberlin

7 7 2

Самолет, Крыло, Облака

Назначение крыла

В конструкции воздушных транспортных средств каждая деталь имеет важное значение, но самым значимым элементом является именно крыло. Можно привести несколько примеров: . Если произойдет аварийная ситуация и откажет первый двигатель, опытный пилот сможет осуществлять перелет на втором.
При отказе второго двигателя все равно имеется высокий шанс осуществить посадку.
При сбое в работе шасси можно посадить авиатранспорт на так называемый живот, и при соблюдении мер безопасности даже избежать возгорания самолета.

1. Если произойдет аварийная ситуация и откажет первый двигатель, опытный пилот сможет осуществлять перелет на втором.
2. При отказе второго двигателя все равно имеется высокий шанс осуществить посадку.
3. При сбое в работе шасси можно посадить авиатранспорт на так называемый живот, и при соблюдении мер безопасности даже избежать возгорания самолета.

А вот без крыла, основное предназначение которого — создать необходимую подъемную силу, ни один вид воздушного транспорта не сможет осуществлять перелет и даже подняться со взлетной полосы в небо.

Чтобы перелеты были безопасными, авиаконструкторы особое внимание уделяют изготовлению крыла. Но вот пассажирам, смотрящим в иллюминатор, часто кажется, что основной элемент самолета может просто сломаться, так как при движении очень заметно то, как он изгибается, причем в разные стороны

Разумеется, бояться на самом деле нечего, ведь крыло сконструировано так, чтобы оно легко выдерживало огромные нагрузки.

При изготовлении крыла авиаконструкторы все тщательно просчитывают, чтобы получить элемент, обладающий высокой подъемной силой, минимальным сопротивлением воздушному потоку, способным удерживать многотонный авиалайнер на огромной высоте.

До середины XX века форма крыла самолета была трапециевидной. Однако такое исполнение было заменено стреловидным, как только стали использоваться реактивные двигатели. Стреловидное крыло помогает развить самолету максимальную скорость, а при поворотах улучшает аэродинамику воздушного средства.

Двигатели авиалайнеров могут быть установлены как на крыле, так и под ним на специальном пилоне. В крыле размещаются шасси и другие необходимые агрегаты.

Крыло самолета

ПРЕДКРЫЛКИ

Следующий элемент механизации крыла — предкрылки. Чтобы расширить возможность самолета летать на больших углах атаки (а значит и с меньшей скоростью) и были придуманы предкрылки.

Обычный щелевой предкрылок в выпущенном состоянии :

Вы наверняка видели, как самолеты после отрыва от полосы не плавно поднимаются вверх, а делают это интенсивно, довольно резко задрав нос. Это как раз самолет с действующими предкрылками.

По конструкции и принципу действия предкрылки похожи на щелевые закрылки, только устанавливаются, естественно, на передней кромке крыла.

Ту-154 на рулении, с выпущенными предкрылками :

Предкрылки и закрылки обычно работают в комплексе. Однако для разных типов самолетов возможны специфичные режимы их раздельной работы. Например дозаправка в воздухе.

Вот пожалуй и все об элементах, относящихся к понятию взлетно-посадочная механизация крыла. Эти элементы позволяют самолету уверенно чувствовать себя на взлетно-посадочных режимах и при этом довольно внушительно (интересно) выглядят

виды крыльев

Фото крыла самолета вы можете увидеть выше. Они сильно различаются по своей конструкции и особенностям строения.

По форме различают прямые, стреловидные, с обратной стреловидностью, треугольные, трапециевидные и т.д.

Более всего популярны именно стреловидные крылья. У них много преимуществ. Тут и увеличение подъемной силы и скорости. Недостатки у него тоже есть, но все же они не так существенны за счет значительных плюсов.

Самолеты с обратной стреловидностью крыла — лучше управляемы на небольшой скорости, эффективны в том, что касается аэродинамических свойств. Из их минусов — для конструкции нужны специальные материалы, которые бы создавали достаточную жесткость крыла.

Геометрические характеристики крыла

Геометрические характеристики — перечень параметров, понятий и терминов используемых для проектирования крыла и определения наименований его элементов:

Размах крыла (L) — расстояние между двумя плоскостями, параллельными базовой плоскости самолёта и касающимися концов крыла. [ГХС 1990(с.55)]

Хорда несущей поверхности крыла — отрезок прямой взятый в одном из сечений крыла плоскостью, параллельной базовой плоскости самолёта, и ограниченный передней и задней точками профиля.

Местная хорда крыла (b(z)) — отрезок прямой на профиле крыла, соединяющий переднюю и заднюю точки контура профиля в заданном сечении по размаху крыла.

Длина местной хорды крыла (b(z)) — длина отрезка линии проходящей через заднюю и переднюю точки аэродинамического профиля в местном сечении по размаху крыла.

Центральная хорда крыла (b₀) — местная хорда крыла в базовой плоскости самолёта, получаемая продолжением линии передней и задней кромок крыла до пересечения с этой плоскостью. [ГХС 1990(с.54)]

Длина центральной хорды крыла (b₀) — длина отрезка между точками пересечения передней и задней кромок крыла базовой плоскостью самолёта. [ГХС 1990(с.54)]

Бортовая хорда крыла (b_б) — хорда по линии разъёма крыла и фюзеляжа в сечении крыла, параллельном базовой плоскости самолёта. [ГХС 1990(с.54)]

Концевая хорда крыла (b_к) — хорда в концевом сечении крыла, параллельном базовой плоскости самолёта.

Базовая плоскость крыла — плоскость содержащая центральную хорду крыла и перпендикулярная базовой плоскости самолёта. [ГХС 1990(с.43)]

Площадь крыла (S) — площадь проекции крыла на базовую плоскость крыла, включая подфюзеляжную часть крыла и наплывы крыла. [ГХС 1990(с.55)]

Контрольное сечение крыла — условное сечение крыла плоскостью, параллельной базовой плоскости крыла (z = const). [ГХС 1990(16)]

Кривизна крыла — переменное отклонение средней линии аэродинамических профилей от их хорд; характеризуется относительной вогнутостью профиля (отношением максимального отклонения средней линии от хорды к длине хорды). [ГХС 1990(16)]

Срединная поверхность крыла — образуемая совокупностью всех средних линий профилей крыла по размаху; обычно задаётся некоторыми законами изменения вогнутости профиля и крутки крыла по размаху; при постоянной величине крутки крыла и нулевой кривизне профилей из которых составлено крыло, срединная поверхность представляет собой плоскость. [ГХС 1990(16)]

Удлинение крыла (λ) — относительный геометрический параметр, определяемый как отношение: λ = L²/S;

Сужение крыла (η) — относительный геометрический параметр крыла, определяемый как отношение: η = b₀/b_к;

Геометрическая крутка крыла — поворачивание хорд крыла по его размаху на некоторые углы (по закону φ_кр = f(z)), которые отсчитываются от плоскости, за которую обычно принимают базовую плоскость крыла (при условии если угол заклинения крыла по бортовой хорде равен нулю). Применяется для улучшения аэродинамических характеристик, устойчивости и управляемости на крейсерском режиме полёта и при выходе на большие углы атаки.

Местный угол геометрической крутки крыла (φкр(z)) — угол между местной хордой крыла и его базовой плоскостью, причём угол φ_кр(z) считается положительным, когда передняя точка местной хорды выше задней очки той же хорды крыла.

Ссылки

•  — Audio segment on NPR’s Talk of the Nation Science Friday (англ.)

В этой статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Утверждения, не подкреплённые источниками, могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Компоненты летательного аппарата (ЛА)
Конструкция планера ЛА	Аварийная авиационная турбина V-образное оперение ВСУ Гидравлическая система Гаргрот Гермокабина Гермошпангоут Гондола Головной обтекатель Стабилизатор Задняя кромка крыла Зализ Кабина Киль Кессон Корень крыла Крыло Лонжерон Мотогондола Нервюра Обшивка Носок крыла Оперение Подкос Расчалка Стабилизатор Планер летательного аппарата Противообледенительная система Противопожарное оборудование Рампа Система отбора воздуха Система кондиционирования Стойка Стрингер Технический отсек Фонарь кабины Фюзеляж Центроплан
Элементы управления полётом	NOTAR Автомат перекоса Аэродинамический тормоз Боковая ручка Вибросигнализатор штурвала Крутка крыла Руль высоты Руль направления Рулевой винт Ручка управления самолётом Сервокомпенсатор Спойлер (интерцептор) Спойлерон Стопор рулей Толкатель штурвальной колонки Триммер Флаперон Фенестрон ЦПГО Штурвал Элевоны Элероны
Аэродинамика имеханизация крыла	ACTE Адаптивное управляемое крыло Активное аэроупругое крыло Аэродинамический гребень Бесхвостка Вибрирующий предкрылок Гребень крыла Законцовка крыла Кольцевое крыло Крыло изменяемой стреловидности Крыло обратной стреловидности Наплыв крыла Пластинчатый турбулизатор Предкрылки Роторный предкрылок Утка Щиток Крюгера
Бортовое радиоэлектронноеоборудование (БРЭО)	ACAS GPS БРЛС Доплеровский измеритель скорости и сноса TCAS Радиовысотомер Радиодальномер Радиокомпас Радиотехническая система ближней навигации Речевой информатор Самолётный радиолокационный ответчик Самолётное переговорное устройство GPWS Станция предупреждения об облучении
Авиационное оборудование (АО)	EFIS Автопилот Авиационный электропривод Автомат углов атаки и сигнализации перегрузок Автомат тяги АБСУ INS Авиагоризонт БРЛС Бортовая СЭС ЛА Вариометр Высотомер Гировертикаль Датчик угловой скорости Демпфер рыскания ИЛС Индикатор отклонения курса Кислородное оборудование Компас Корректор высоты Курсовертикаль Командно-пилотажный прибор Навигационные огни Плановый навигационный прибор Приборная доска Приёмник воздушного давления Бортовые огни Система воздушных сигналов Система аварийной подачи кислорода Система управления воздухозаборником Система траекторного управления Сигнальное табло Система управления полётом самолёта Стеклянная кабина Сигнализатор обледенения Указатель курса Указатель поворота и скольжения Указатель скорости Система сигнализации пожара в авиации ЭДСУ FADEC
Силовая установка итопливная система (СУ и ТС)	EICAS Воздушный винт Кок Кольцо Тауненда Конус воздухозаборника Обтекатель NACA Несущий винт ПАЗ Пластинчатый отсекатель Подвесной топливный бак Привод постоянных оборотов Реверс РУД Сверхзвуковой воздухозаборник Топливный бак Топливная система летательного аппарата Управление вектором тяги Форсажная камера
Взлётно-посадочные устройства	Автомат торможения Гидравлический амортизатор Демпфер шимми Закрылок Закрылок Гоуджа Закрылок со сдувом пограничного слоя Парашютно-тормозная установка Тормозной гак Тормоз колеса Шасси
Системы аварийногопокидания и спасения (САПС)	Катапультируемое кресло Спасательная капсула
Системы авиационноговооружения и обороны (АВ)	Бомбодержатель Бомбовый прицел Грузоотсек Узел подвески вооружения Средства инфракрасного противодействия
Бытовое оборудование	Бортовой туалет Бортовой трап Развлекательная система
Средства объективного контроля	Аэрофотоаппарат Бортовой самописец Бортовые средства объективного контроля Статоскоп Фотопулемёт
Функционально связанныесистемы ЛА	Бортовая цифровая вычислительная машина

История исследования

Первые теоретические исследования и важные результаты для крыла бесконечного размаха проведены на рубеже XIX—XX веков русскими учёными Н. Жуковским, С. Чаплыгиным, немецким М. Куттой, английским Ф. Ланчестером. Теоретические работы для реального крыла начаты немцем Л. Прандтлем.

Среди полученных ими результатов можно отметить:

• Теорема Жуковского, en:Kutta–Joukowski theorem
• Постулат Жуковского — Чаплыгина, en:Kutta condition
• Lanchster-Prandtle
  • Профиль (аэродинамика)
  • Крыло изменяемой стреловидности
  • Узел подвески вооружения
  • 1. ↑ Микеладзе, Титов, 1990, с. 13.
    2. ↑ Микеладзе, Титов, 1990, с. 3, 4.
    3. ↑ John S. Denker,  (англ.)
    4. ↑ Аэродинамика самолёта Ту-134А. Лигум. Т. И. Москва, «Транспорт», 1975
    5. ↑
    6. ↑  (недоступная ссылка)
    7. ↑
    8. ↑

    Литература
    

    • В. Г. Микеладзе, В. М. Титов. Основные геометрические и аэродинамические характеристики самолётов и ракет., Москва. Машиностроение. 1990.

    Ссылки
    

    •  — Audio segment on NPR’s Talk of the Nation Science Friday (англ.)

    В этой статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Утверждения, не , могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Механизмы передней кромки крыла

В качестве механизмов передней кромки крыла используются предкрылки и отклоняемые носки крыла.

Предкрылки наиболее сложные по конструкции устройства. Они представляют собой выдвижные механизмы аэродинамического профиля, установленные в передней части крыла. Их назначение улучшать летные возможности самолета на малых скоростях. При взлете их применение увеличивает угол набора высоты, что увеличивает крутизну взлета самолета и его быстрый выход на заданную высоту полета.

Обычный щелевой предкрылок в выпущенном состоянии

После выдвижения предкрылков вперед и вниз, образуется зазор, который, как и в случае с закрылками, открывает проход для набегающего потока воздуха с нижней кромки крыла к верхней его поверхности, что предотвращает срыв потока и повышает устойчивость полета самолета. Конструкция механизмов предкрылков обладает большой массой.

К основным недостаткам предкрылков следует отнести то, что в полете их деформация отличается от деформации основного крыла, что ухудшает аэродинамическое качество крыла в целом.

К разновидностям предкрылков относятся Щитки Крюгера, выполненные в виде отклоняющихся вперед и вниз плоскостей. Их применяют вместе с предкрылками на стреловидных крыльях. Они могут использоваться только до определенного угла подъема самолета. При его превышении происходит потеря управляемости.

Отклоняемые носки крыла. Применяются на самолетах с тонким крылом, где невозможно разместить механизмы предкрылков. Назначение их такое же, как и предыдущих механизмов – понизить вероятность потери управления при малых скоростях полета самолета и увеличить подъемную силу крыла.

К средствам механизации относятся также устройства, уменьшающие подъемную силу (тормозные щитки) и интерцепторы. Конструктивно они представляют собой профилированные плоскости. Располагаются в верхней части крыла перед закрылками. Если самолету нужно снизить скорость, они поднимаются вверх, и создают дополнительное сопротивление.

В убранном положении они спрятаны в крыло. Тормозные щитки отклоняются вверх синхронно, а интерцепторы используются в качестве органов управления креном самолета, поэтому они отклоняются только с той стороны крыла, в сторону которой направлен крен. Для повышения управляемости интерцепторы располагаются как можно дальше от оси самолета.

Механизация Боинг-747. Трехщелевые закрылки Фаулера, предкрылки Крюгера (ближе к фюзеляжу), обычные предкрылки (дальше).

Сверхкритическое крыло

 

Суперкритический профиль (С. П.), дозвуковой профиль крыла, позволяющий при фиксированном значении коэффициентов подъёмной силы и толщины профиля существенно повысить критическое число Маха. Чтобы увеличить скорость, нужно уменьшать сопротивление профиля крыла путём уменьшения его толщины («сплющить» профиль), но при этом надо сохранить его весовые и прочностные характеристики. Решение нашёл американский инженер Ричард Уиткомб. Он предложил сделать сужающуюся подрезку на нижней поверхности задней части крыла (небольшой плавный отгиб «хвостика» крыла вниз). Расширяющийся в подрезке поток компенсировал смещение аэродинамического фокуса. Использование уплощённых профилей с изогнутой задней частью позволяет равномерно распределить давление вдоль хорды профиля и тем самым приводит к смещению центра давления назад, а также увеличивает критическое число Маха на 10-15 %. Такие профили стали называть сверхкритическими (суперкритическими). Достаточно быстро они эволюционировали в сверхкритические профили 2-го поколения — передняя часть приближалась к симметричной, а подрезка усиливалась. Однако дальнейшее развитие в этом направлении остановилось — ещё более сильная подрезка делала заднюю кромку слишком тонкой с точки зрения прочности. Другим недостатком сверхкритического крыла 2-го поколения был момент на пикирование, который приходилось парировать нагрузкой на горизонтальное оперение. Раз нельзя подрезать сзади — нужно подрезать спереди: решение было столь же гениально, сколько и просто ― применили подрезку в передней нижней части крыла и уменьшили её в задней. краткая история эволюции аэродинамических профилей в картинках. Сверхкритические профили применяются в пассажирской авиации, обеспечивая наилучшее соотношение экономичности, веса конструкции и скорости полёта.

От чего зависят летные качества авиатранспорта

Размах и форма крыла самолета влияют на летные качества. Размах крыла самолета определяется длиной между прямым крылом и концевой точкой данного элемента.

Профиль крыла самолета – это сечение по плоскости, которое замеряется перпендикулярно размаху. В зависимости от предназначения авиалайнера его профиль крыла может меняться, и именно этот момент является основным, ведь с его помощью формируется сам летательный аппарат. То есть профиль крыла самолета влияет на назначение авиатранспорта и скорость его передвижения. Например:

• профиль с острой передней кромкой предназначается для скоростных авиалайнеров МИГ-25;
• высотный самолет МИГ-31 обладает аналогичным профилем;
• более толстый профиль с передней закругленной кромкой предназначается для авиатранспорта, предназначенного для транспортировки пассажиров.

Существует несколько вариантов профилей, однако их форма исполнения всегда одинаковая. Данный элемент представляется в виде капли различной толщины.

Создавая профиль для любого летательного аппарата, производители сперва проводят точные расчеты, основанные на аэродинамике. Подготовленный образец проверяется в специальной аэродинамической трубе, и если технические характеристики подойдут для полетных условий, профиль устанавливается на летательный аппарат. Разработкой аэродинамических профилей занимались ученые с начала развития авиации, процесс разработки не прекращается и в настоящее время.

Крыло самолета «Москито»

Из каких элементов состоит крыло самолета

Конструкция включает следующие основные составляющие:

1. Закрылки. Используются при взлете и заходе на посадку, когда скорость должна снизиться, но при этом подъемная сила не должна полностью исчезнуть, а шасси должны выдержать стремительное соприкосновение с поверхностью земли.
2. Спойлеры также необходимы для уменьшения скорости. Действуют как «воздушный тормоз», который к тому же способен уменьшить подъемную силу самолета. Все компоненты активируются летчиками из кабины при помощи механической системой управления крыла.
3. Руль-элерон, который схож по конструкции с корабельным штурвалом. Элероны помогают пилотам наклонять авиатранспорт в нужную сторону.
4. Аэронавигационные огни, расположенные также на крыле самолета, помогают наблюдать за траекторией полета авиатранспорта как с земли, так и с борта другого самолета. Огни имеют разные цвета: красный на левой стороне, зеленый – на правой. Некоторые самолеты оснащены белыми огнями, которые отлично видны в ночное время суток.

Кроме вышеперечисленных элементов на крыле некоторых самолетов имеются законцовки, к примеру, на А-319. Они снижают индукционное сопротивление, что позволяет экономнее расходовать топливо. Кроме этого, законцовки помогают увеличить так называемое удлинение крыла, не меняя при этом размах крыла. А наличие законцовки на планере помогает увеличить дальность перелета.

Практически все характеристики воздушного транспортного средства напрямую зависят от исполнения крыла, то есть от его аэродинамических качеств и основных характеристик. Во внутренней части крыла имеются отсеки, в которых располагаются топливные баки, поэтому максимальный объем зависит от общей площади крыла. Чтобы предотвратить обледенение корпуса, которое часто наблюдается на приличной высоте, на кромке, расположенной впереди крыла, устанавливаются обогреватели, работающие от сети.