для чего нужен предкрылок самолета

Ветеран трудяга «76-ой» часть 8(Механизация крыла)

Механизация крыла является неотъемлемой частью крыльев современных самолетов. К ней относятся устройства, позволяющие изменять аэродинамические характеристики крыла на отдельных этапах полёта
Различают два вида механизации по выполняемым функциям:
-для улучшения взлетно-посадочных характеристик (закрылки и предкрылки);
-для управления в полете (спойлеры в режиме гасителей подъемной силы и в элеронном режиме).

Простой закрылок представляет собой отклоняющийся вниз до 45° участок хвостовой части крыла. Для повышения эффективности закрылка он делается щелевым. При отклонении выдвижного закрылка между его носком и крылом образуется профилированная щель. На современных самолетах используются двух- или трехщелевые закрылки.

Предкрылки представляют собой часть носка крыла у передней кромки, которая отклоняется вниз на угол до 25° и выдвигается вперед, образуя с крылом профилированную щель. Так же, как и закрылки, предкрылки уменьшают взлетно-посадочные скорости самолета, а самое главное – увеличивают критический угол атаки.

К средствам механизации относятся спойлеры (интерцепторы), используемые как тормозные щитки, воздушные тормоза, гасители подъемной силы, элементы управления по крену и т.д. При отклонении спойлеров вверх нарушается обтекание крыла, что приводит к уменьшению коэффициента подъемной силы. С помощью спойлеров можно изменять вертикальную скорость снижения, уменьшать длину пробега при посадке за счет более эффективного торможения колес шасси и повышать эффективность управления по крену.
Назначение и состав вспомогательного управления самолётом.

Вспомогательное управление самолетом (или механизация крыла) предназначено для изменения аэродинамических характеристик самолёта на отдельных этапах полёта.

Работа всех элементов механизации крыла (закрылков, предкрылков и спойлеров) основана на управлении пограничным слоем на поверхности крыла и изменении кривизны профиля крыла.

Закрылки предназначены для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолета (уменьшения Vвзл и Vпос и соответственно уменьшения потребной длины ВПП) за счет увеличения коэффициента подъемной силы из-за увеличения кривизны крыла при отклонении закрылков вниз и увеличения площади крыла при выдвижении закрылков назад.

Разновидностью механизации задней части крыла являются поворотные закрылки, щелевые закрылки (без выдвижения, выдвижные одно-, двух-, трёхщелевые), закрылки Фаулера, поворотные и скользящие (выдвижные) щитки
Элементы механизации передней части крыла обеспечивают ликвидацию срыва потока на крыле при больших углах атаки самолёта

Разновидностью механизации передней части крыла являются поворотные носки, предкрылки, носовые щитки, щитки Крюгера.
Спойлеры (интерцепторы) – это аэродинамические органы управления, выполненные в виде щитков, установленных на верхней плоскости крыла и поднимающихся вверх под углом к набегающему потоку, что приводит к уменьшению подъёмной силы крыла
С помощью спойлеров можно изменять вертикальную скорость снижения, уменьшать длину пробега при посадке за счет более эффективного торможения колес шасси и повышать эффективность управления по крену.

Источник

Принцип действия. Предкрылки. Предкрылок представляет собой небольшое крылышко, расположенное в носовой части крыла и вписанное в нерабочем положении в его обводы (рис

МЕХАНИЗАЦИЯ НОСОВОЙ ЧАСТИ КРЫЛА

Лекция 22

Предкрылки. Предкрылок представляет собой небольшое крылышко, расположенное в носовой части крыла и вписанное в нерабочем положении в его обводы (рис. 7.20).

Рис. 7.20. Схема предкрылка

При отклонении предкрылка между ним и крылом образуется профилированная щель. Воздух, проходящий через эту щель, сдувает пограничный слой с верхней поверхности крыла, затягивая срыв потока на большие углы атаки,
при этом увеличиваются критический угол атаки aкр и максимальное значение коэф­фициента подъемной силы . Кривая для крыла с предкрылком показана на рис. 7.21. Хорда предкрылка обычно составляет b_пр= (0,12. 0,15)b, а угол отклонения – d_пр = 35. 45°.

Рис. 7.21. График кривой для крыла с предкрылком:
1 – предкрылок не отклонен; 2 – предкрылок отклонен

Несмотря на то, что предкрылки имеют малую массу и дают большой прирост они все же не получили распространения в качестве единственного средства посадочной механизации крыла. Объясняется это тем, что получается на очень больших углах атаки, для обеспечения которых на посадке самолет должен был бы иметь очень высокое шасси. Большая же высота шасси затрудняет его уборку и приводит к увеличению массы.

Более широкое распространение предкрылки получили как средство, улучшающее поперечную устойчивость и управляемость самолета, а у самолета со стреловидным крылом – и продольную устойчивость при полете на больших углах атаки. В этом случае предкрылки устанавливаются на концах крыльев против элеронов. Отклонение таких концевых предкрылков на больших углах атаки затягивает срыв потока с концевых частей крыла, что обеспечивает эффективность элеронов и улучшает поперечную управляемость. При отсутствии предкрылка при полете на больших, близких к критическому, углах атаки отклонение элерона вниз привело бы к срыву потока на части крыла, где расположен элерон, и вместо требуемого увеличения подъемной силы получилось бы ее падение.

Как средство, уменьшающее посадочную скорость, предкрылки применяются в комбинации с теми типами механизации хвостовой части крыла, которые при отклонении уменьшают критический угол атаки. Чаще всего встречаются комбинация предкрылка с закрылком. При такой комбинации критический угол атаки получается обычно не меньше, а даже несколько больше критического угла немеханизированного крыла, но он оказывается приемлемым с точки зрения высоты шасси. При такой механизации обеспечивается получение более высоких значений .

Различают автоматические и управляемые предкрылки.

Автоматические предкрылки применяются как средство, улучшающее устойчивость и управляемость самолета при полете на больших углах атаки. Они располагаются на концевых участках крыла против элеронов. Отклонение такого предкрылка происходит автоматически на больших углах атаки под действием аэродинамических сил.

Рис. 7.22. Аэродинамические силы, действующие на предкрылок при различных углах атаки

Механизм навески автоматического предкрылка должен обеспечить его выдвижение, начиная с определенного угла атаки. Для этого мгновенный центр вращения механизма должен располагаться так, чтобы результирующая аэродинамических сил предкрылка начиная с этого угла атаки (угол a4 на рис. 7.22) создавала относительно мгновенного центра момент, вызывающий отклонение предкрылка.

Управляемые предкрылки выдвигаются при помощи специальных механизмов управления одновременно с отклонением закрылков.

Носовые щитки (щитки Крюгера). Носовой щиток (рис. 7.23) располагается в корневых сечениях крыла. В неотклоненном положении он образует нижнюю поверхность крыла у носка.

Рис. 7.23. Схема носового щитка

Отклонение носового щитка приводит к увеличению кривизны профиля и площади крыла в сечениях, занятых носовым щитком, благодаря чему происходит увеличение . Кривая для крыла с носовым щитком показана на рис. 7.24. Хорда носового щитка обычно составляет величину bн.щ.= (0,15. 0,2)b. Носовой щиток нашел применение на стреловидных крыльях. Применяется он обычно в комбинации с предкрылком: в корневых сечениях крыла устанавливается носовой щиток, на остальной части крыла – предкрылок. Объясняется это тем, что предкрылок обеспечивает более высокое значение aкр, чем носовой щиток. Поэтому у стреловидного крыла, у которого aкр концевых сечений меньше aкр корневых сечений, постановка в концевых сечениях предкрылка, а в корневых носового щитка обеспечивает примерно одинаковые значения aкр по всему размаху.

Рис. 7.24. График кривой для крыла с носовым щитком:
1 – щиток не отклонен; 2 – щиток отклонен

Отклоняемый носок. Отклоняемый носок представляет собой подвижную переднюю часть крыла (рис. 7.25) и применяется на крыльях малой относительной толщины, имеющих острую кромку. Острый носок приводит к раннему срыву потока.

Рис. 7.25. Схема отклоняемого носка

Наибольший эффект отклоняемый носок дает тогда, когда при увеличении угла атаки крыла он остается установленным примерно по потоку. Следовательно, угол отклонения носка должен быть связан с углом атаки крыла зависимостью dн » – a. Отклонение носка увеличивает эффективную кривизну профиля и затягивает срыв потока на большие углы атаки, что ведет к увеличению . Кривая для крыла с отклоняемым носком показана на рис. 7.26. Следовательно, отклонение носка, как и отклонение предкрылка, приводит к росту вследствие увеличения aкр. Отличие между ними состоит в том, что действие отклоненного предкрылка проявляется лишь на больших углах атаки, в то время как действие отклоненного носка проявляется на всех углах атаки, при этом в зависимости от того, как влияет изменение кривизны на величину коэффициента подъемной силы, кривая 2 смещается либо вправо, либо влево от кривой 1. Наиболее эффективен отклоняемый носок, расположенный на концах крыла и занимающий не менее половины его размаха, хорда которого составляет 10. 15 % хорды крыла.

Рис. 7.26. График кривой для крыла
с отклоняемым носком: 1 – носок не отклонен; 2 – носок отклонен

Отклоняемый носок, увеличивающий aкр, применяется обычно в комбинации с закрылком, уменьшающим aкр. Такая комбинация позволяет получить достаточно высокие значения при приемлемых значениях посадочного угла атаки.

Конструкция механизации носовой части крыла

Предкрылок. Поперечное сечение предкрылка показано на рис. 7.27. Продольный набор его состоит из одного или двух лонжеронов швеллерного или Z-образного сечений. Поперечный набор состоит из серии штампованных из листа нервюр. К каркасу крепятся наружный и внутренний листы обшивки.
У небольших по размерам предкрылков продольного набора может и не быть.

Рис. 7.27. Поперечное сечение предкрылка

Управляемый предкрылок состоит, как правило, из нескольких секций. Каждая секция навешивается на узлах, расположенных в двух сечениях. Узел навески может быть выполнен или в виде монорельса, закрепленного на предкрылке и перемещающегося по направляющим роликам, установленным на крыле (рис. 7.28), или в виде кулисного механизма (рис. 7.29).

Рис. 7.28. Схема навески предкрылка на монорельсах

Рис. 7.29. Навеска предкрылка на кулисном механизме

Механизмы навески автоматических предкрылков выполняются по схемам, обеспечивающим возможно меньшее трение.

Рис. 7.30. Схема навески предкрылка на четырехзвенном механизме

На рис. 7.30 показан четырехзвенный механизм навески предкрылка. Конструктивно такой механизм прост, размещение его даже внутри тонкого крыла не вызывает затруднений. Навеска осуществляется в двух сечениях.

Рис. 7.31. Схема навески предкрылка на качалках

С силовой точки зрения предкрылок представляет собой балку на двух опорах, нагруженную, распределенными силами. Проектировочный расчет предкрылка аналогичен расчету других средств механизации.

Носовые щитки. Принципиальная конструктивная схема носового щитка аналогична схеме простого щитка. Большой по размаху носовой щиток состоит из нескольких секций. Секция щитка может навешиваться на шомполе. Тогда конструкция его состоит из лонжерона и диафрагм, закрытых с нижней стороны обшивкой. Управление осуществляется двумя приводами, узлы крепления которых устанавливаются на лонжероне щитка. Навеска носового щитка может осуществляться и на двух кронштейнах вильчатого типа, в сечении которых устанавливаются и приводы управления. У такого щитка каркас закрывается обшивкой с обеих сторон. Проектировочный расчет носового щитка проводится так же как и проектировочный расчет простого щитка.

Отклоняемые носки. Поперечное сечение отклоняемого носка показано на рис. 7.32.

Рис. 7.32. Поперечное сечение отклоняемого носка

Продольный набор отклоняемого носка состоит из лонжерона и нескольких стрингеров, поперечный набор из штампованных из листа нервюр. Каркас закрывается обшивкой. Отклоняемый носок состоит из нескольких секций. Навеска каждой секции может осуществляться либо на шомполе, либо на двух узлах вильчатого типа. Отклонение носка осуществляется двумя приводами. Если носок навешен на двух узлах, то приводы целесообразно разместить в сечении этих узлов, так как в этом случае усилие от них будет передаваться на кронштейн крыла
и не будет нагружать сам носок. В проектировочном расчете принимают, что изгибающий момент и перерезывающая сила воспринимаются лонжероном, поэтому его ось является
и осью жесткости, относительно которой и подсчитывается крутящий момент. Крутящий момент воспринимается замкнутым контуром, образованным обшивкой и стенкой лонжерона.

Вопросы:

1. Принцип действия носовой части крыла.

2. Схема отклоняемого носка

3. Аэродинамические силы, действующие на предкрылок при различных углах атаки

4. Схема навески предкрылка на монорельсах

5. Навеска предкрылка на кулисном механизме

Источник

Механизация крыла самолета. Описание. Фото. Видео.

Механизация крыла – перечень устройств, которые устанавливаются на крыло самолета для изменения его характеристик на протяжении разных стадий полета. Основное предназначение крыла самолета – создание подъемной силы. Этот процесс зависит от нескольких параметров – скорости движения самолета, плотности воздуха, площади крыла и его коэффициента подъемной силы.

Механизация крыла непосредственно влияет на площадь крыла и на его коэффициент подъемной силы, а также косвенно на его скорость. Коэффициент подъемной силы зависит от кривизны крыла и его толщины. Соответственно можно сделать вывод, что механизация крыла кроме площади крыла еще и увеличивает его кривизну и толщину профиля.

На самом деле не совсем так, ведь увеличение толщины профиля связано с большими технологическими сложностями, не столь эффективно и больше ведет к увеличению лобового сопротивления, потому этот пункт необходимо отбросить, соответственно механизация крыла увеличивает его площадь и кривизну. Делается это с помощью подвижных частей (плоскостей), расположенных в определенных точках крыла. По месторасположению и функциям, механизация крыла делится на закрылки, предкрылки и спойлеры (интерсепторы).

Закрылки самолета. Основные виды.

Закрылки – первая из придуманных разновидностей механизации крыла, они же и наиболее эффективны. Они широко применялись еще до Второй Мировой войны, а на ее протяжении и после их конструкция была доработана и, также, были изобретены новые виды закрылок. Основными характеристиками, которые указывают на то, что это закрылок действительно является им – его расположение и манипуляции, которые с ним происходят. Закрылки всегда находятся на задней кромке крыла и всегда опускаются вниз, и, к тому же, могут выдвигаться назад. При опускании закрылка увеличивается кривизна крыла, при его выдвижении – площадь. А раз подъемная сила крыла прямо пропорциональна его площади и коэффициенту подъемной силы, то если обе величины увеличиваются, закрылок выполняет свою функцию наиболее эффективно. По своему устройству и манипуляциям закрылки делятся на:

Каким образом функционируют все вышеперечисленные закрылки показано на схеме. Простой закрылок, как видно из схемы, просто отклоняемая вниз задняя кромка крыла. Таким образом, кривизна крыла увеличивается, однако область низкого давления над крылом уменьшается, потому простые закрылки менее эффективны, чем щитовые, верхняя кромка которых не отклоняется и область низкого давления не теряет в размерах.

Щелевой закрылок получил свое название по причине образуемой им щели после отклонения. Эта щель позволяет проходить воздушной струе к области низкого давления и направлена она таким образом, чтобы предотвращать срыв потока (процесс, во время которого величина подъемной силы резко падает), придавая ему дополнительную энергию.

Закрылок Фоулера выдвигается назад и вниз, чем увеличивает и площадь и кривизну крыла. Как правило, он сконструирован таким образом, чтобы при его выдвижении еще и создавалась щель, или две, или даже три. Соответственно он выполняет свою функцию наиболее эффективно и может давать прирост в подъемной силе до 100%.

Предкрылки. Основные функции.

Предкрылки – отклоняемые поверхности на передней кромке крыла. По своему строению и функциям они схожи с закрылками Фаулера – отклоняются вперед и вниз, увеличивая кривизну и немного площадь, образуют щель, для прохода воздушного потока к верхней кромке крыла, чем способствуют увеличению подъемной силы. Предкрылки, просто отклоняемые вниз, которые не создают щели называются отклоняемыми носками и только увеличивают кривизну крыла.

Спойлеры и их задачи.

Спойлеры. Перед рассмотрением спойлеров, следует заметить, что при создании дополнительной подъемной силы всеми вышеперечисленными устройствами создается дополнительное лобовое сопротивление, что ведет к понижению скорости. Но это происходит как следствие повышения подъемной силы, в то время как задача спойлеров – конкретно значительное повышение лобового сопротивления и прижимание самолета к земле после касания. Соответственно это единственное устройство механизации крыла, которое находится на верхней его поверхности и отклоняется вверх, чем и создается прижимная сила.

А зачем же нужно увеличивать подъемную силу? Вообще требуется не столько увеличение подъемной силы, сколько уменьшение скорости самолета, по крайней мере в гражданской авиации. А поскольку эти две величины непосредственно связаны, потому и происходит одно за счет другого.

Уменьшение скорости необходимо при взлете и посадке для обеспечения большей безопасности и уменьшения длины взлетной полосы. Кроме того, боевым самолетам довольно часто при выполнении того или иного маневра необходимо очень быстро увеличить либо уменьшить подъемную силу, для чего и служит механизация крыла.

Источник

Как устроен самолет названия частей самолета

Механизация крыла

Основные части механизации крыла

Основная статья: Механизация крыла

Складывающееся крыло

К конструкции со складывающимся крылом прибегают в том случае, когда хотят уменьшить габариты при стоянке воздушного судна. Наиболее часто такое применение встречается в палубной авиации (Су-33, Як-38, F-18, Bell V-22 Osprey), но и рассматривается иногда для пассажирских ВС (КР-860).

Предназначение механизации

Применяя такие крылья, удалось достичь сильного увеличения значения подъемной силы аппарата. Значительное увеличение этого показателя привело к тому, что сильно уменьшился пробег самолета при посадке по полосе, а также уменьшилась скорость, с которой он приземляется или взлетает. Назначение механизации крыла также в том, что она улучшила устойчивость и повысила управляемость такой большой авиамашины, как самолет. Это особенно стало заметно, когда летательный аппарат набирает высокий угол атаки. К тому же стоит сказать, что существенное снижение скорости посадки и взлета не только увеличило безопасность выполнения этих операций, но и позволило сократить затраты на строительство взлетных полос, так как появилась возможность их сокращения по длине.

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).

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

Элероны и интерцепторы

Кроме тех элементов, что уже были описаны, есть еще те, которые можно отнести к второстепенным. Система механизации крыла включает в себя такие второстепенные детали, как элероны. Работа этих деталей осуществляется дифференциально. Чаще всего используется конструкция такая, что на одном крыле элероны направлены вверх, а на втором они направлены вниз. Кроме них есть еще и такие элементы, как флапероны. По своим характеристикам они схожи с закрылками, отклоняться эти детали могут не только в разные стороны, но и в одну и ту же.

Дополнительными элементами являются также интерцепторы. Эта деталь является плоской и располагается на поверхности крыла. Отклонение, или скорее подъем, интерцептора осуществляется прямо в поток. Из-за этого происходит увеличение торможения потока, в силу этого увеличивается давление на верхней поверхности. Это приводит к тому, что уменьшается подъемная сила именно данного крыла. Эти элементы крыла иногда еще называют органами для управления подъемной силой самолета.

Стоит сказать о том, что это довольно краткая характеристика всех элементов конструкции механизации крыла самолета. В действительности там используется намного больше разнообразных мелких деталей, элементов, которые позволяют пилотам полностью контролировать процесс посадки, взлета, самого полета и т. д.

Закрылки самолета. Основные виды.

Закрылки – первая из придуманных разновидностей механизации крыла, они же и наиболее эффективны. Они широко применялись еще до Второй Мировой войны, а на ее протяжении и после их конструкция была доработана и, также, были изобретены новые виды закрылок. Основными характеристиками, которые указывают на то, что это закрылок действительно является им – его расположение и манипуляции, которые с ним происходят. Закрылки всегда находятся на задней кромке крыла и всегда опускаются вниз, и, к тому же, могут выдвигаться назад. При опускании закрылка увеличивается кривизна крыла, при его выдвижении – площадь. А раз подъемная сила крыла прямо пропорциональна его площади и коэффициенту подъемной силы, то если обе величины увеличиваются, закрылок выполняет свою функцию наиболее эффективно. По своему устройству и манипуляциям закрылки делятся на:

Каким образом функционируют все вышеперечисленные закрылки показано на схеме. Простой закрылок, как видно из схемы, просто отклоняемая вниз задняя кромка крыла. Таким образом, кривизна крыла увеличивается, однако область низкого давления над крылом уменьшается, потому простые закрылки менее эффективны, чем щитовые, верхняя кромка которых не отклоняется и область низкого давления не теряет в размерах.

Щелевой закрылок получил свое название по причине образуемой им щели после отклонения. Эта щель позволяет проходить воздушной струе к области низкого давления и направлена она таким образом, чтобы предотвращать срыв потока (процесс, во время которого величина подъемной силы резко падает), придавая ему дополнительную энергию.

Закрылок Фоулера выдвигается назад и вниз, чем увеличивает и площадь и кривизну крыла. Как правило, он сконструирован таким образом, чтобы при его выдвижении еще и создавалась щель, или две, или даже три. Соответственно он выполняет свою функцию наиболее эффективно и может давать прирост в подъемной силе до 100%.

Предкрылки. Основные функции.

Предкрылки – отклоняемые поверхности на передней кромке крыла. По своему строению и функциям они схожи с закрылками Фаулера – отклоняются вперед и вниз, увеличивая кривизну и немного площадь, образуют щель, для прохода воздушного потока к верхней кромке крыла, чем способствуют увеличению подъемной силы. Предкрылки, просто отклоняемые вниз, которые не создают щели называются отклоняемыми носками и только увеличивают кривизну крыла.

Спойлеры и их задачи.

Спойлеры. Перед рассмотрением спойлеров, следует заметить, что при создании дополнительной подъемной силы всеми вышеперечисленными устройствами создается дополнительное лобовое сопротивление, что ведет к понижению скорости. Но это происходит как следствие повышения подъемной силы, в то время как задача спойлеров – конкретно значительное повышение лобового сопротивления и прижимание самолета к земле после касания. Соответственно это единственное устройство механизации крыла, которое находится на верхней его поверхности и отклоняется вверх, чем и создается прижимная сила.

А зачем же нужно увеличивать подъемную силу? Вообще требуется не столько увеличение подъемной силы, сколько уменьшение скорости самолета, по крайней мере в гражданской авиации. А поскольку эти две величины непосредственно связаны, потому и происходит одно за счет другого.

Уменьшение скорости необходимо при взлете и посадке для обеспечения большей безопасности и уменьшения длины взлетной полосы. Кроме того, боевым самолетам довольно часто при выполнении того или иного маневра необходимо очень быстро увеличить либо уменьшить подъемную силу, для чего и служит механизация крыла.

Механизмы задней кромки крыла

при взлете и посадке самолета, для увеличения площади крыла и изменения его аэродинамических характеристик, применяются щитки и закрылки.

Они представляют собой выдвижные или поворотные плоскости. Обыкновенные щитки просто отклоняются вниз при помощи поворотного механизма. Выдвижные щитки, вначале выдвигаются назад за плоскость крыла, а затем наклоняются вниз. Закрылки подразделяются на обыкновенные и щелевые.

Обыкновенные закрылки тоже просто отклоняются вниз. Обыкновенные щитки и закрылки при отклонениях не имеют зазора между крылом. Щелевые закрылки в рабочем положении образуют зазор между своим корпусом и крылом. За счет этого зазора, области низкого и высокого давления в верхней и нижней поверхности крыла сообщаются между собой. Это способствует равномерному обтеканию крыла воздухом, предотвращает срывы потока и падение подъемной силы.

Выпущенные закрылки (Фаулера) самолета ТУ-154

Щелевые закрылки, так же как и крыло подвергаются скоростному напору воздуха и поэтому имеют аэродинамический профиль.

Они подразделяются на однощелевые и многощелевые. Однощелевые закрылки представляют собой простую однопрофильную конструкцию и просто отклоняются вниз, или выдвигаются назад из крыла, а затем отклоняются вниз.

Многощелевые закрылки имеют сложную многоступенчатую многопрофильную (до 3-х профилей) конструкцию с механизмом выдвижения из крыла. Каждый профиль многоступенчатой конструкции отклоняется на свой угол. При опускании закрылков и щитков изменяется аэродинамика крыла, а при их выдвижении увеличивается его площадь. Все эти действия способствуют увеличению подъемной силы крыла.

Простой (поворотный) закрылок

Тема 1.4. Силовая установка самолета Общая характеристика воздушных винтов

Силовая установка
предназначена
для создания
силы тяги, необходимой для преодоления
лобового сопротивления и обеспечения
поступательного движения ЛА.

Сила тяги создается
установкой, состоящей из двигателя,
движителя (воздушного винта) и систем.

Воздушный
винт, применяемый на самолетах для
создания силы тяги, называется гребным
винтом, в отличие от несущего
винта,
применяемого на вертолетах.

Воздушные винты
используются не только на летательных
аппаратах, но и на глиссерах, аэросанях,
аппаратах на воздушной подушке.

Идея
применения воздушного винта на летательном
аппарате возникла давно. Еще в XV
веке Леонардо да Винчи создал про­ект
летательного аппарата с несущим винтом,
который приво­дился в действие
мускульной силой человека.

В
1754г. М.В. Ломоносовым была построена
модель вертолета, названная им
«аэродинамической машинкой», на которой
использовались так называемые соосные
винты, приводимые в дейст­вие часовой
пружиной. Теория воздушного винта
разработана Н. Е. Жуковским и его
уче­никами.

В настоящее время
воздушные винты на многих самолетах
заменены реактивными двигателями,
создающими тягу непо­средственно,
без помощи винта. Однако для полетов на
дозвуко­вых скоростях воздушные
винты, работающие от поршневых и
газотурбинных двигателей, продолжают
широко применяться.

Воздушный винт
– лопастный агрегат, вращаемый валом
двигателя, создающий тягу в воздухе,
необходимую для движения самолета.
Воздушный винт преобразует крутящий
момент на валу дви­гателя в
аэродинамическую силу тяги.

по числу
лопастей:
на
двух-, трех-, четырех- и многолопастные;

по материалу
изготовления:
надеревянные,
металлические;

по направлению
вращения:
левого и правого вращения;

по расположению
относительно двигателя:
натянущие
и толкающие;

по форме
лопастей:
на обычные, саблевидные, веслообразные;

по типам:
на фиксированные,
неизменяемого и изменяемого шага.

Рисунок 4.1
Воздушный двухлопастный винт неизменяемого
шага

Винт неизменяемого
шага имеет
лопасти, которые не могут вращаться
вокруг своих осей. Лопасти со ступицей
выполнены как единое целое.

Винт фиксированного
шага имеет
лопасти, которые устанавливаются на
земле перед полетом под любым углом к
плоскости вращения и фиксируются. В
полете угол установки не меняется.

Винт изменяемого
шага имеет
лопасти, которые во время работы могут
при помощи гидравлического или
электрического управления вращаться
вокруг своих осей и устанавливаться
под нужным углом к плоскости вращения.

По диапазону
углов установки лопастей
воздушные винты подразделяются:

на обычные,
у которых угол установки изменяется от
13 до 50°, ониустанавливаются
на легкомоторных самолетах;

на флюгерные,у которыхугол установки
меняется от 0 до 90°;

на тормозные
или реверсные винты,
которыеимеют
изменяемый угол установки от –15о
до +90о.
Таким винтом создают отрицательную
тягу и сокращают длину пробегасамолета.

Работа воздушного
винта основана на тех же принципах, что
и крыло самолета: по третьему закону
Ньютона винт, вращаясь, отбрасывает
массу воздуха назад вдоль своей оси.
Реакцией движущейся массы воздуха
является тяга винта. Чем больше масса
и скорость отбрасываемого воздуха, тем
больше развиваемая винтом тяга.

ЗАКОНЦОВКИ КРЫЛА

Законцовки крыла служат для увеличения эффективного размаха крыла, снижая лобовое сопротивление, создаваемое срывающимся с конца стреловидного крыла вихрем и, как следствие, увеличивая подъёмную силу на конце крыла. Также законцовки позволяют увеличить удлинение крыла, почти не изменяя при этом его размах.

Применение законцовок крыла позволяет улучшить топливную экономичность у самолётов, либо дальность полёта у планёров. В настоящее время одни и те же типы самолётов могут иметь разные варианты законцовок.

Вот вкратце такова механизация крыла. Именно вкратце.На самом деле эта тема намного шире.

Если хотите блеснуть эрудицией в узком кругу, знайте! у большинства современных самолетов — ОДНО крыло! А слева и справа это полуКрылья! ))

РЖД показали концепт первого российского высокоскоростного поезда (7 фото)

Роботы ушедшего столетия

Какие игрушки-роботы существовали в 80-е годы (10 фото)

10 узлов, которые пригодятся в реальной жизни (10 фото)

РЖД показали концепт первого российского высокоскоростного поезда (7 фото)

Роботы ушедшего столетия. Какие игрушки-роботы существовали в 80-е годы (10 фото)

10 узлов, которые пригодятся в реальной жизни (10 фото)

Общая информация

Люди всегда хотели быстрее ездить, быстрее летать и т. д. И, в общем-то, с самолетом это вполне получилось. В воздухе, когда аппарат уже летит, он развивает огромную скорость. Однако тут следует уточнить, что высокий показатель скорости приемлем лишь во время непосредственного полета. Во время взлета или посадки все совсем наоборот. Для того чтобы успешно поднять конструкцию в небо или же, наоборот, посадить ее, большая скорость не нужна. Причин этому несколько, но основная кроется в том, что для разгона понадобится огромная взлетная полоса.

Вторая основная причина – это предел прочности шасси самолета, который будет пройден, если взлетать таким образом. То есть в итоге получается так, что для скоростных полетов нужен один тип крыла, а для посадки и взлета – совсем другой. Что же делать в такой ситуации? Как создать у одного и того же самолета две принципиально разных по своей конструкции пары крыльев? Ответ – никак. Именно такое противоречие и подтолкнуло людей к новому изобретению, которое назвали механизацией крыла.

Угол атаки

Чтобы доступно объяснить, что такое механизация, необходимо изучить еще один небольшой аспект, который называется углом атаки. Эта характеристика имеет самую непосредственную связь со скоростью, которую самолет способен развить

Здесь важно понимать, что в полете практически любое крыло находится под углом по отношению к набегающему на него потоку. Вот этот показатель и зовется углом атаки

Допустим, чтобы лететь с малой скоростью и при этом сохранить подъемную силу, чтобы не упасть, придется увеличить этот угол, то есть самолета вверх, как это делается на взлете. Однако тут важно уточнить, что есть критическая отметка, после пересечения которой поток не сможет удерживаться на поверхности конструкции и сорвется с нее. Такое в пилотировании называют отрывом пограничного слоя.

Этим слоем называют поток воздуха, который непосредственно соприкасается с крылом самолета и создает при этом аэродинамические силы. С учетом всего этого формируется требование – наличие большой подъемной мощности на малой скорости и поддержание требуемого угла атаки, чтобы лететь на высокой скорости. Именно эти два качества и совмещает в себе механизация крыла самолета.

Как они работают

Подъемная сила крыла самолета создается за счет разницы давления. Оно изменяется за счет нахождения потоков воздуха.

Принцип действия объясняется и ударной моделью Ньютона. Частицы воздуха наталкиваются на нижнюю полуплоскость крыла, который расположен под углом к потоку, и отскакивают вниз, выталкивая крыло наверх.

Строение крыла самолета.

Сколько крыльев у самолета? В классической модели их два — по одному с каждого бока.

Существует такое понятие, как размах крыла самолета. Это расстояние от вершины левой части крыла до верха правой. Оно измеряется по прямой линии и не зависит от формы или его стреловидности.

Примечания

Эта страница в последний раз была отредактирована 18 октября 2018 в 00:20.

Конструктивные особенности

Устройство авиалайнера может быть различны в зависимости от конкретного типа и предназначения. Самолеты, сконструированные по аэродинамической схеме, могут иметь разную геометрию крыльев. Чаще всего для пассажирских полетов используют воздушные судна, которые выполнены по классической схеме. Вышеописанная компоновка основных частей относится именно к таким авиалайнерам. У моделей этого типа укорочена носовая часть. Благодаря этому обеспечивается улучшенный обзор передней полусферы. Главным недостатком таких самолетов является относительно невысокое КПД, что объясняется необходимостью применения оперения большой площади и, соответственно, массы.

Еще одна разновидность самолетов носит наименование «утка» из-за специфической формы и расположения крыла. Основные части в этих моделях размещены не так, как в классических. Оперение горизонтальное (устанавливающееся в верхней части киля) расположено перед крылом. Это способствует увеличению подъемной силы. А также благодаря такому расположению удается уменьшить массу и площадь оперения. При этом оперение вертикальное (стабилизатор высоты) функционирует в невозмущенном потоке, что значительно повышает его эффективность. Самолеты этого типа более просты в управлении, чем модели классического типа. Из недостатков следует выделить уменьшение обзора нижней полусферы из-за наличия оперения перед крылом.

Источник