Mulți dintre cei care au zburat cu linii de pasageri și s-au așezat la fereastra de lângă aripa avionului au văzut cum aripa părea să se „extindă” înainte de decolare (sau aterizare). Noile avioane „se strecoară” de la marginea sa, îndoindu-se ușor în jos. Și în timpul alergării după aterizare pe suprafața superioară a aripii, se ridică ceva similar cu clapele aproape verticale. Acestea sunt elementele mecanizării aripilor.
Omul a încercat întotdeauna să zboare mai repede. Și a făcut-o 🙂. "Mai înalt, mai rapid - întotdeauna!" Viteza este un obiect de aspirație și un obstacol. Repede la altitudine este bun. Dar decolarea și aterizarea sunt diferite. Viteza mare de decolare nu este necesară. Până când avionul ei (mai ales dacă este o linie grea mare), nu va fi suficientă nicio pistă, plus limitări ale rezistenței trenului de aterizare. Viteza de aterizare nu trebuie să fie prea mare. Fie trenul de aterizare se prăbușește, fie echipajul nu poate face față pilotajului. Iar kilometrajul după aterizare va fi destul de mare, unde să recrutezi aerodromuri atât de mari 🙂.
Acesta este locul în care ingeniozitatea și viclenia lui au fost utile pentru o persoană 🙂. Soluția a fost găsită, în general, fără mari dificultăți. Aceasta este mecanizarea decolării și aripii de aterizare.
Mecanizarea include clapete, lamele, spoilere, spoilere, flaperoni, sisteme active de control al straturilor limită etc. Pentru claritate, vom da o figură bine cunoscută:
Clapele sunt primele dintre soiurile inventate de mecanizare a aripilor și sunt, de asemenea, cele mai eficiente.
Clapetele sunt întotdeauna situate pe marginea din spate a aripii și coboară întotdeauna și, în plus, pot fi extinse înapoi. Ele ajută aeronavele noastre să îmbunătățească capacitatea portantă a aripilor în timpul decolărilor, aterizărilor, urcărilor și altor manevre. În limba lor de lucru, ei joacă rolul unei pânze în timpul decolării și a unei parașute în timpul aterizării))
Sunt utilizate diferite scheme în funcție de tipul de aeronavă:
Yak-40 pentru aterizare cu clapele extinse:
Lamele
Următorul element al mecanizării aripilor este lamelele. Lamelele au fost inventate pentru a extinde capacitatea aeronavei de a zbura la unghiuri mari de atac (și, prin urmare, la o viteză mai mică).
Lamelă cu fante convenționale în poziție extinsă:
Probabil ați văzut cum avioanele, după ce au decolat de pe bandă, nu se ridică lin, ci o fac intens, ridicându-și brusc nasul. Acesta este doar un avion cu lamele active.
Prin proiectare și prin principiul de funcționare, lamelele sunt similare cu clapele cu fante, doar că sunt instalate, desigur, pe marginea anterioară a aripii.
Tu-154 de rulare, cu lamele extinse:
Lamelele și clapetele funcționează de obicei împreună. Cu toate acestea, pentru diferite tipuri de aeronave, sunt posibile moduri specifice de funcționare separată a acestora. De exemplu realimentarea în aer.
Probabil că este vorba despre elementele legate de conceptul de mecanizare a decolării și aripilor de aterizare. Aceste elemente permit aeronavei să se simtă încrezătoare în modurile de decolare și aterizare și, în același timp, arată destul de impresionant (interesant)
ELERONES
Și acum despre elementele rămase ale aripii, indicate în figura de la începutul articolului.
Nu le-aș atribui mecanizării aripilor. Acestea sunt comenzile laterale ale aeronavei, adică comenzile canalului de rulare. Lucrează diferențial. Sus pe o aripă, în jos pe cealaltă. Cu toate acestea, există așa ceva ca flaperonii, care sunt puțin „înrudiți” cu 🙂 eleronele cu clapete. Acestea sunt așa-numitele „aleronii care plutesc”. Se pot abate nu numai în direcții opuse, ci, dacă este necesar, în aceeași direcție. În acest caz, ele acționează ca clapete. Nu sunt des utilizate, în principal pe avioane ușoare.
INTERCEPTORI
Următorul element sunt spoilere. Acestea sunt elemente plane de pe suprafața superioară a aripii care se ridică (deviază) în cursul râului. În acest caz, acest flux este decelerat, ca urmare a unei creșteri a presiunii pe suprafața superioară a aripii și, în continuare, desigur, o scădere a ridicării acestei aripi. Spoilerele sunt uneori denumite și comenzi de ridicare directe.
Frânăm cu spoilere:
În funcție de scopul și suprafața consolei, locația sa pe aripă etc. spoilerele sunt împărțite în spoilere și spoilere pentru eleron
Efectul spoiler este utilizat în timpul pilotării și la frânare. În primul caz, ele funcționează (deviază) în tandem cu eleronele (cele care deviază în sus) și sunt numite aleron spoiler. Un exemplu de aeronavă cu astfel de comenzi este TU-154, V-737.
Boeing 737. Eleronul-spoilerul stâng funcționează pentru a elimina rola dreaptă:
În cel de-al doilea caz, eliberarea sincronă a spoilerelor vă permite să modificați viteza verticală a aeronavei fără a modifica unghiul de pas (adică fără a coborî nasul). În acest caz, acționează ca frâne cu aer și sunt denumite spoilere. SPOILERS-urile sunt de obicei aplicate și după aterizare, simultan cu tracțiunea (dacă, desigur, există una). Sarcina lor principală în acest caz este de a reduce rapid ridicarea aripii și, prin urmare, apăsați roțile de beton, astfel încât roțile să poată fi frânate eficient cu frânele.
Spoilerele lansate (aterizare):
Aripa se termină
Sfaturile de aripă servesc la creșterea întinderii efective a aripii prin reducerea rezistenței create de vartejul care rupe capătul aripii măturate și, ca urmare, creșterea ridicării la vârful aripii. De asemenea, sfaturile vă permit să măriți raportul de aspect al aripii, aproape fără a-i modifica întinderea.
Utilizarea vârfurilor de aripă poate îmbunătăți consumul de combustibil al aeronavelor sau gama de zbor a planorelor. În prezent, aceleași tipuri de aeronave pot avea opțiuni de tip diferite.
Iată, pe scurt, mecanizarea aripilor. Exact pe scurt; de fapt, acest subiect este mult mai larg.
Dacă doriți să vă arătați erudiția într-un cerc îngust, știți! majoritatea avioanelor moderne au O singură aripă! Și în stânga și în dreapta, acestea sunt jumătate de aripi!))
Dar astăzi deja îți ocup prea mult atenția. Cred că totul este încă înainte
Aripa unei aeronave este una dintre principalele părți constitutive ale acesteia. Datorită lui, avionul zboară și efectuează diverse manevre în aer. De asemenea, servește pentru a găzdui rezervoare de combustibil și șasiu. Motoarele și armele de luptă ale aeronavelor sunt suspendate de aripă. Cu toate acestea, sarcina principală a acestei părți a aeronavei este de a crea ridicare în toate etapele zborului.
Mecanizarea aripilor Boeing 727
Folosit in aviația modernă tipurile de aripi ale aeronavelor sunt dreptunghiulare, trapezoidale, în formă de săgeată și triunghiulare. Mai puțin frecvente sunt modelele cu măturare variabilă și inversă.
Dreptunghiular aripile oferă cea mai mare ridicare. Sunt mai stabile și mai ușor de gestionat. Este recomandabil să le utilizați la viteze mai mici decât sunetul. Ei furnizeaza parametrii cei mai buni aeronave în timpul decolării și aterizării, precum și la efectuarea manevrelor. Cu toate acestea, astfel de structuri creează rezistență ridicată la viteze mari de zbor și sunt mai grele.
Trapezoidal aripile sunt mai puțin grele decât cele dreptunghiulare, dar sunt mai rigide. Cu cât o astfel de aripă se îngustează, cu atât este mai ușoară și cu atât mai rigidă ar trebui să fie. Aripile trapezoidale sunt de asemenea folosite cu succes pe avioanele subsonice.
În formă de săgeată aripile sunt folosite pentru zbor la viteze subsonice și supersonice ridicate. Comparativ cu o aripă dreaptă, aripa măturată are o capacitate portantă mai mică la aceleași viteze de zbor. Acest lucru reduce stabilitatea și controlabilitatea aeronavei. Pentru a compensa acest dezavantaj, planuri verticale mici suplimentare sunt uneori instalate pe suprafețele aripilor măturate de-a lungul fluxului de intrare, iar bordurile din dinte de ferăstrău sunt realizate pe marginile anterioare. Orice aeronavă cu aripă maturată devine mai stabilă și mai controlabilă pe măsură ce viteza crește.
În același timp, stabilitatea laterală crescută reduce manevrabilitatea aeronavei la viteze mari.
Aripi triunghiulare. Cu o arie aripii egală și sarcini egale cu alte aripi (de exemplu, aripi măturate), designul lor este mai ușor și mai rigid. Greutatea mai mică se datorează valorilor mai mici ale îndoirii și forțelor axiale la o secțiune transversală a aripii mai mare. Rigiditatea crescută a unei astfel de aripi se datorează momentelor de inerție mari, în comparație cu alte aripi, care se explică și prin secțiunea transversală mare a aripii.
Astfel de aripi au mai puțină rezistență atunci când merg la viteza supersonică... Prin urmare, acestea sunt utilizate în principal în aeronavele supersonice.
Secțiunea transversală mai mare a aripii delta permite ca volumele interioare spațioase să fie găzduite în aripă. Cu toate acestea, designul aripilor delta, în ceea ce privește caracteristicile sale aerodinamice, creează mai puțină ridicare și, de asemenea, limitează utilizarea mecanizării aripilor, care este extrem de importantă la viteze mici de zbor.
O aripă de avion este o structură de inginerie complexă, formată din mai multe părți. Pentru a crea forța capabilă să ridice aerul în aer, aripa are o formă aerodinamică.
În secțiune, aripa clasică seamănă cu o picătură alungită cu fundul plat. Datorită acestei forme, fluxul de aer care intră în timpul zborului avionului este comprimat în suprafața inferioară a aripii și se formează un spațiu rarefiat în suprafața superioară. Forțele formate în acest caz încep să împingă aripa spre spațiul rarefiat, adică în sus. Astfel, se creează o forță de ridicare.
Dar aceste condiții de zbor se formează numai la o viteză suficientă. Prin urmare, toate aeronavele (cu excepția aeronavelor cu decolare verticală) sunt accelerate mai întâi. Trebuie să ia o anumită viteză pentru a ieși de pe pistă și a începe să urce. Aceasta este așa-numita viteză de spargere. Este diferit pentru fiecare aeronavă și chiar pentru aceeași aeronavă, dar cu o greutate de decolare diferită, va fi, de asemenea, diferit. Și numai după atingerea acestei viteze, aripa începe să sprijine aeronava și nu îi permite să cadă.
În stadiul de accelerare și urcare, pentru a crea o forță de ridicare mai mare, aripa ar trebui să aibă o zonă cât mai mare posibil.
De asemenea, este nevoie de o suprafață mare pentru coborârea și aterizarea avionului. Cu toate acestea, în zbor drept, este de dorit să păstrați zona aripii cât mai mică posibil pentru a crea cea mai mică rezistență. Toate aceste cerințe conflictuale „se înțeleg” în structura aripii cu ajutorul dispozitivelor mecanice speciale.
Mecanizarea aripilor de aeronave este împărțită în dispozitive mecanice amplasate pe marginile anterioare și anterioare ale aripii.
Scopul principal al acestor dispozitive este de a controla ridicarea și tracțiunea unei aeronave, în principal atunci când avionul decolează sau aterizează. Mijloacele de mecanizare a aripilor trebuie să îndeplinească cerințe destul de stricte și, în primul rând, includ coerența mecanismelor și fiabilitatea muncii lor. Mecanizarea unei aripi de aeronavă, proiectarea și scopul componentelor sale individuale sunt prezentate mai jos.
Mecanizarea aripii pe exemplul Boeing-737
Mecanisme de margine
În timpul decolării și aterizării unui avion, pentru a mări aria aripii și a-i schimba caracteristicile aerodinamice, scuturi și clapete.
Sunt plane retractabile sau rotative. Clapele obișnuite sunt înclinate pur și simplu cu un mecanism de pivotare. Clapele retractabile, se extind mai întâi dincolo de planul aripii și apoi se înclină în jos. Clapetele sunt împărțite în obișnuite și fante.
Clapele obișnuite se înclină și ele în jos. Clapetele și clapetele obișnuite nu au un spațiu între aripă atunci când sunt deviate. Clapele cu fante în poziția de lucru formează un spațiu între corpul lor și aripă. Datorită acestui decalaj, zonele de presiune joasă și înaltă din suprafețele superioare și inferioare ale aripilor sunt în comunicație între ele. Acest lucru contribuie la un flux uniform de aer în jurul aripii, previne blocarea și scăderea ridicării.
Flapsuri extinse (Fowler) ale Tu-154
Clapele cu fante, precum aripa, sunt supuse unei presiuni de aer de mare viteză și, prin urmare, au un profil aerodinamic.
Acestea sunt împărțite în slot unic și multi-slot. Clapetele cu o singură fanta sunt un design simplu cu un singur profil și se înclină pur și simplu în jos sau se extind înapoi din aripă și apoi se înclină în jos.
Clapetele cu mai multe sloturi au un design complex cu mai multe etape, cu mai multe profiluri (până la 3 profile), cu un mecanism de extensie de pe aripă. Fiecare profil al unei structuri cu mai multe etape deviază la unghiul său. Când clapetele și clapetele sunt coborâte, aerodinamica aripii se schimbă, iar când sunt extinse, aria acesteia crește. Toate aceste acțiuni contribuie la o creștere a ridicării aripilor.
Clapetă simplă (rotativă)
Mecanisme de margine de aripă
Lamelele și vârfurile deflectabile ale aripilor sunt utilizate ca mecanisme ale marginii de aripă.
Lamele cele mai complexe dispozitive în proiectare. Sunt mecanisme retractabile instalate în partea din față a aripii. Scopul lor este de a îmbunătăți capacitățile de zbor ale aeronavei la viteze mici. În timpul decolării, utilizarea lor mărește unghiul de urcare, ceea ce mărește abruptitatea decolării aeronavei și ieșirea rapidă a acesteia la altitudinea de zbor dată.
Lamelă convențională cu lamele în poziție extinsă
După ce lamelele sunt extinse înainte și în jos, se formează un spațiu care, ca și în cazul clapelor, deschide pasajul pentru fluxul de aer de intrare de la marginea inferioară a aripii la suprafața sa superioară, ceea ce previne blocarea și crește stabilitatea zborului aeronavei. Proiectarea mecanismelor lamelelor este grea.
Principalele dezavantaje ale lamelelor includ faptul că în zbor deformarea lor diferă de deformarea aripii principale, ceea ce înrăutățește calitatea aerodinamică a aripii în ansamblu.
Tipurile de lamele includ Scuturile Kruger, realizate sub formă de planuri înclinate înainte și în jos. Sunt folosite împreună cu lamele pe aripi măturate. Ele pot fi utilizate doar până la un anumit pas al aeronavei. Dacă este depășit, există o pierdere a controlului.
Șosete reversibilearipă. Sunt utilizate pe avioane cu o aripă subțire, unde este imposibil să amplasați mecanismele lamelelor. Scopul lor este același ca și pentru mecanismele anterioare - reducerea probabilității de pierdere a controlului la viteze mici de zbor ale aeronavelor și creșterea ridicării aripii.
Mijloacele de mecanizare includ, de asemenea, dispozitive care reduc forța de ridicare ( clapete de frână) și spoilere... Structural, acestea sunt planuri profilate. Situat în partea superioară a aripii, în fața clapelor. Dacă avionul trebuie să încetinească, se ridică și creează o tracțiune suplimentară.
În poziția retrasă, acestea sunt ascunse în aripă. Clapele de frână se înclină în sus sincronizate, iar spoilerele sunt folosite ca comenzi de rulare a aeronavei, astfel încât acestea se înclină numai pe partea aripii spre care este direcționată rola. Pentru a spori controlabilitatea, spoilerele sunt poziționate cât mai departe posibil de axa aeronavei.
Mecanizare Boeing 747. Clapetele cu trei fante ale lui Fowler, lamele Kruger (mai aproape de fuselaj), lamele convenționale (mai departe).
rezumat
Aripa avionului este în mod constant îmbunătățită. Sunt create materiale noi, mai ușoare, rezistente la căldură, cu noi caracteristici de rezistență. Vor putea rezista la sarcini inaccesibile materialelor „vechi”. Proiectanții în dezvoltarea acestor structuri grele au fost înarmați cu tehnologie computerizată. Toate acestea vă permit să creați modele complet noi de aripi de aeronave, cu caracteristici noi, inaccesibile anterior. Avioanele echipate cu astfel de aripi vor putea zbura chiar mai sus și chiar mai repede și vor deveni mult mai manevrabile decât mașinile moderne. Astfel, dezvoltarea aripii va contribui la dezvoltarea aviației în general.
În contact cu
Aripile unui avion sunt una dintre cele mai importante componente. Ei sunt cei care asigură forța aerodinamică de ridicare. Aripa unui avion are mai multe elemente. Fiecare dintre ele are propria sa funcție separată care permite aripii să funcționeze corect. În primele zile ale aviației, inginerii au înțeles importanța acesteia pentru avioane.
Odată cu dezvoltarea pe teren, au apărut diferite variante ale aripilor, care sunt utilizate pentru diferite modele de aeronave. Formele și dimensiunile aripilor sunt importante pentru linie de pasageri sau un luptător militar. Mecanizarea aripii aeronavei, designul și scopul acesteia vor fi discutate în acest articol.
Se creează ridicarea unei aripi de avion datorită diferenței de presiune. Se schimbă datorită descoperirii curenților de aer.
Se explică principiul funcționării și model de șoc al lui Newton. Particulele de aer lovesc semiplanul aripii inferioare, care este situat într-un unghi față de flux, și sări în jos, împingând aripa în sus.
Structura aripii avionului.
Câte aripi are un avion? În modelul clasic sunt două - câte una pe fiecare parte.
Există așa ceva ca anvergura aripilor unui avion. Aceasta este distanța de la partea de sus a aripii stângi la partea de sus a dreapta. Se măsoară în linie dreaptă și nu depinde de formă sau de măturare.
Despre dispozitivul lor
Ansamblul tuturor elementelor care alcătuiesc aripa se numește mecanizarea sa. Aceasta include clapete, lamele, flapere, spoilere etc.
Este împărtășit în trei părți principale. Acestea sunt semiplanele dreapta și stânga și secțiunea centrală. Semiplanele sunt numite și console. Acesta este un dispozitiv de aripă de aeronavă și multe altele despre structura de mai jos.
Aripa avionului.
Clapete
Clapetele au fost văzute de toți cei care se așează la fereastră, lângă aripi. Puțină lume știe că acestea sunt clape. Acestea sunt suprafețe deflectabile. Funcția lor este de a crește capacitatea portantă a aripilor la aterizare, zburând cu viteză mică.
Când nu sunt eliberate, acestea sunt o extensie a aripii. În timpul eliberării lor, se îndepărtează de ea, formând mici fisuri.
Când avionul decolează sau aterizează, clapetele trebuie eliberate. De ce se face asta? Acest lucru este necesar pentru a reduce viteza și pentru a crește rezistența aerodinamică. Există, de asemenea, un al treilea motiv - reechilibrarea aeronavelor.
Se formează clapete de aripă de avion de la unu la trei sloturi când sunt eliberate.
Flaperoni
De asemenea, pot efectua lucrările clapelor. Sunt folosite pe avioane ultralegere și modele radio controlate. Au un dezavantaj semnificativ - sunt la fel de eficiente ca aleronele.
Lamele
Acestea sunt instalate în fața aripii. La fel ca clapetele, acestea sunt suprafețe deviante. Când sunt eliberate, se formează și un decalaj. De obicei, acestea sunt gestionate în același timp cu primele, dar pot fi gestionate separat.
Exista două tipuri de lamele - automate și adaptive.
Interceptori
Celălalt nume al lor este spoilere. Acestea sunt suprafețe de aripă deviate sau proiectate. Sarcina lor este de a crește rezistența aerodinamică și de a reduce ridicarea.
Acestea sunt părțile sale principale care asigură funcționarea sa lină.
Tipuri de aripi
Poți vedea fotografia aripii de deasupra. Ele variază foarte mult în ceea ce privește designul și caracteristicile structurale.
Liniile drepte se disting prin formă, măturat, măturat invers, triunghiular, trapezoidal etc.
Aripile măturate sunt cele mai populare. Au multe avantaje. Există, de asemenea, o creștere a ridicării și. De asemenea, are dezavantaje, dar totuși nu sunt atât de semnificative din cauza avantajelor semnificative.
Avioane cu mătură inversă - mai bine controlabil la viteză mică, eficient din punct de vedere al proprietăților aerodinamice. Dintre dezavantajele lor - sunt necesare materiale speciale pentru structură, ceea ce ar crea o rigiditate suficientă a aripii.
La aeronavele moderne, pentru a obține caracteristici tactice și de zbor ridicate, în special pentru a atinge viteze mari de zbor, atât zona aripii, cât și raportul său de aspect sunt reduse semnificativ. Și acest lucru afectează negativ calitatea aerodinamică a aeronavei și în special caracteristicile de decolare și aterizare.
Pentru a menține un avion în aer într-un zbor drept la o viteză constantă, este necesar ca ridicarea să fie egală cu greutatea avionului - Y \u003d G... Dar de atunci
(30)
Din formula (30) rezultă că pentru a menține aeronava în aer la cea mai mică viteză (la aterizare, de exemplu), este necesar ca coeficientul de ridicare C y a fost cea mai mare. in orice caz C y poate fi crescut crescând unghiul de atac doar până la α crit. O creștere a unghiului de atac mai mult decât cea critică duce la o defalcare a fluxului pe suprafața superioară a aripii și la o scădere bruscă Cu y, ceea ce este inacceptabil. Prin urmare, pentru a asigura egalitatea de ridicare și greutate a aeronavei, este necesară creșterea vitezei de zbor.
Din aceste motive, viteza de aterizare a aeronavelor moderne este destul de mare. Acest lucru complică foarte mult decolarea și aterizarea și crește calea avionului.
Pentru a îmbunătăți caracteristicile de decolare și aterizare și pentru a asigura siguranța în timpul decolării și mai ales la aterizare, este necesar să reduceți viteza de aterizare cât mai mult posibil. Pentru aceasta trebuie C y a fost posibil mai mult. Cu toate acestea, profilele de aripă cu o mare Su max, au, de regulă, valori ridicate de tragere Cx min , deoarece au grosime relativă mare și curbură. Și creșterea Cx. min , previne creșterea vitezei maxime de zbor. Pentru a realiza un profil de aripă care îndeplinește simultan două cerințe: obținerea de viteze maxime mari și aterizare redusă - aproape imposibil.
Prin urmare, atunci când proiectează profiluri de aripă de avion, se străduiesc în primul rând să asigure viteza maximă și să reducă viteza de aterizare, pe aripi se folosesc dispozitive speciale, numită mecanizare aripilor.
Folosind o aripă mecanizată, creșteți semnificativ valoarea Su max, ceea ce face posibilă reducerea vitezei de aterizare și a lungimii cursei avionului după aterizare, reducerea vitezei avionului în momentul decolării și scurtarea cursei de decolare. Utilizarea mecanizării îmbunătățește stabilitatea și controlabilitatea aeronavei la unghiuri de atac ridicate. În plus, reducerea vitezei de decolare și aterizare crește siguranța performanței acestora și reduce costul construirii pistelor.
Deci, mecanizarea aripilor servește la îmbunătățirea caracteristicilor de decolare și aterizare a aeronavei prin creșterea valorii maxime a coeficientului de ridicare a aripii Su max.
Esența mecanizării aripilor este că, cu ajutorul unor dispozitive speciale, curbura profilului (în unele cazuri, zona aripii) crește, în urma căreia se schimbă tiparul de curgere. Rezultatul este o creștere a valorii maxime a coeficientului de ridicare.
Aceste dispozitive, de regulă, sunt controlate în zbor: atunci când zboară la unghiuri mici de atac (la viteze mari de zbor), nu sunt utilizate, ci sunt utilizate numai în timpul decolării, la aterizare, când o creștere a unghiului de atac nu oferă cantitatea necesară de ridicare.
Există următoarele tipuri de mecanizare aripilor: clapete, clapete, lamele, vârfuri de aripi deflectabile, control al stratului limită, clapete cu jet.
Scut este o suprafață deviantă care, în poziția retrasă, se învecinează cu suprafața inferioară, posterioară a aripii. Clapa este unul dintre cele mai simple și mai frecvente mijloace de creștere a Su max.
O creștere a Cymax cu devierea clapetei se explică printr-o schimbare a formei profilului aripii, care poate fi redusă condiționat la o creștere a unghiului efectiv de atac și a concavității (curburii) profilului.
Când clapeta este deviată, se formează o zonă de aspirație vortex între aripă și clapetă. Presiunea redusă în această zonă se răspândește parțial la suprafața superioară a profilului la marginea din spate și provoacă aspirația stratului limită de la suprafața situată în amonte. Datorită acțiunii de aspirație a clapetei, se împiedică blocarea fluxului la unghiuri mari de atac, viteza de curgere peste aripă crește și presiunea scade. În plus, devierea clapetei crește presiunea sub aripă prin creșterea curburii efective a profilului aerian și a unghiului efectiv de atac. α ef.
Datorită acestui fapt, eliberarea clapelor crește diferența de presiune relativă deasupra aripii și sub aripă și, în consecință, coeficientul de ridicare Su.
În fig. 42 prezintă un grafic al dependenței C y din unghiul de atac pentru o aripă cu o poziție diferită a clapetei: retrasă, decolare φ u \u003d 15 °, aterizare φ u \u003d 40 °.
Când clapeta este deviată, întreaga curbă Cy u \u003d f (α) se deplasează aproape echidistant până la curbă Cy \u003d f (α) profilul principal.
Se poate vedea din grafic că atunci când clapeta este deviată în poziția de aterizare (φ u \u003d 40 °), creșterea Cy este de 50-60%, iar unghiul critic de atac scade cu 1-3 °.
Pentru a crește eficiența clapetei, aceasta este proiectată structural în așa fel încât, atunci când este deviată, să fie deplasată simultan înapoi la marginea din spate a aripii. Acest lucru mărește eficiența de aspirație a stratului limită de la suprafața superioară a aripii și lungimea zonei de presiune crescută sub aripă.
La devierea clapetei, simultan cu o creștere a coeficientului de ridicare, crește și coeficientul de tragere, în timp ce calitatea aerodinamică a aripii scade.
Flap... Clapa este o parte deviantă a marginii de ieșire a aripii sau o suprafață care este extinsă (cu o deviere simultană în jos) înapoi de sub aripă. Prin proiectare, clapele sunt împărțite în simple (fără slot), single-slot și multi-slot.
Figura: 39. Profilul aripii cu clapeta care se mișcă înapoi
Figura: 40. Clapete: a - fără fante; b - fantă
Clapă fără fante crește coeficientul de ridicare C y prin creșterea curburii profilului. În prezența unei fante special profilate între nasul clapetei și aripă, eficiența clapetei crește, deoarece aerul care trece cu viteză mare prin fanta de îngustare împiedică umflarea și dezlipirea stratului limită. Pentru a crește în continuare eficiența clapetei, uneori se folosesc clapete cu două fante, care dau o creștere a coeficientului de ridicare. C y profil de până la 80%.
Creșterea Su max a aripii atunci când clapetele sau clapele sunt extinse depinde de o serie de factori: dimensiunile lor relative, unghiul de deviere, unghiul de măturare a aripii. Pe aripile măturate, eficiența mecanizării este în general mai mică decât cea a aripilor drepte. Devierea clapelor, precum și a clapelor, este însoțită nu numai de o creștere C y, dar într-o măsură și mai mare prin creștere C x, prin urmare, calitatea aerodinamică cu mecanizarea eliberată scade.
Unghiul critic de atac cu clapele întinse scade ușor, ceea ce face posibilă obținerea C umax cu o ridicare mai mică a nasului aeronavei (Fig. 37).
Figura: 41. Profil de aripă cu clapetă
Figura: 42. Influența eliberării clapetelor pe curba Su \u003d f ()
Figura: 43. Plan polar cu clapele retrase și extinse
Lamela este o mică aripă situată în fața aripii (Fig. 44).
Lamelele sunt fixe și automate.
Lamelele fixe pe tijele speciale sunt fixate permanent la o anumită distanță de nasul profilului aripii. Lamele automate atunci când zboară la unghiuri de atac reduse sunt strânse strâns de aripă de fluxul de aer. Când zburați în unghiuri mari de atac, modelul de distribuție a presiunii se schimbă de-a lungul aripii aeriene, ca urmare a stratului este parcă aspirat. Lamela este extinsă automat (Fig. 45).
Când lamela este extinsă, se formează un decalaj îngust între aripă și lamelă. Viteza aerului care trece prin acest decalaj și energia sa cinetică cresc. Fanta dintre lamelă și aripă este profilată în așa fel încât fluxul de aer, părăsind fanta, să fie direcționat cu viteză mare de-a lungul suprafeței superioare a aripii. Ca urmare, viteza stratului limită crește, devine mai stabilă la unghiuri mari de atac, iar separarea sa este împinsă înapoi la unghiuri mari de atac. În acest caz, unghiul critic de atac al profilului crește semnificativ (cu 10 ° -15 °), iar Cу max crește în medie cu 50% (Fig. 46).
De obicei, lamelele nu sunt instalate de-a lungul întregului interval, ci doar la capetele acestuia. Acest lucru se datorează faptului că, pe lângă creșterea coeficientului de ridicare, crește eficiența eleronelor și acest lucru îmbunătățește stabilitatea și controlabilitatea laterală. Instalarea unei lamele pe întreaga durată ar crește semnificativ unghiul critic de atac al aripii în ansamblu, iar pentru implementarea acesteia la aterizare, trenul de aterizare ar trebui să fie făcut foarte înalt.
Figura: 44. Șipcă
Figura: 45. Principiul de funcționare a lamelei automate:
a - unghiuri mici de atac; b - unghiuri mari de atac
Lamele fixe Acestea sunt instalate, de regulă, pe avioane cu viteză redusă, deoarece astfel de lamele cresc semnificativ rezistența, ceea ce reprezintă un obstacol în atingerea vitezei mari de zbor.
Degetul înclinat (fig. 47) se folosește pe aripile cu un profil subțire și o margine ascuțită pentru a preveni blocarea în spatele marginii anterioare la unghiuri de atac ridicate.
Prin schimbarea unghiului de înclinare a nasului mobil, este posibil ca orice unghi de atac să aleagă o astfel de poziție atunci când fluxul în jurul profilului va fi continuu. Acest lucru va îmbunătăți performanțele aerodinamice ale aripilor subțiri la unghiuri mari de atac. În acest caz, calitatea aerodinamică poate fi mărită.
Curbura profilului prin devierea nasului mărește Cy max a aripii fără a modifica semnificativ unghiul critic de atac.
Figura: 46. \u200b\u200bCurba Cy \u003d f (α) pentru o aripă cu lamele
Figura: 47. Vârful de aripă înclinabil
Controlul stratului limită (Fig. 48) este unul dintre cele mai eficiente tipuri de mecanizare a aripilor și se reduce la faptul că stratul limită este fie aspirat în aripă, fie suflat de pe suprafața sa superioară.
Pentru aspirația stratului limită sau pentru suflare, se utilizează ventilatoare speciale sau se utilizează compresoare de motoare cu turbină cu gaz pentru aeronave.
Aspirarea particulelor decelerate din stratul limită în aripă reduce grosimea stratului, mărește viteza acestuia în apropierea suprafeței aripii și promovează fluxul neîntrerupt în jurul suprafeței superioare aripii la unghiuri mari de atac.
Suflarea stratului limită mărește viteza particulelor de aer din stratul limită, prevenind astfel blocarea fluxului.
Controlul stratului limită funcționează bine cu clapete sau clapete.
Figura: 48. Managementul stratului limită
Figura: 49. Clapeta cu jet
Clapeta cu jet (Fig. 49) reprezintă un flux de gaze care curge cu viteză mare la un anumit unghi în jos dintr-o fantă specială situată lângă marginea de ieșire a aripii. În acest caz, jetul de gaz acționează asupra fluxului din jurul aripii, ca un clapet deviat, ca urmare a căruia crește presiunea din fața clapetei de jet (sub aripă), iar în spatele acesteia, aceasta scade, provocând o creștere a vitezei de curgere peste aripă. În plus, se generează o forță reactivă Rgenerat de jetul care curge.
Eficiența clapetei de jet depinde de unghiul de atac al aripii, de unghiul de ieșire al jetului și de magnitudinea tracțiunii R... Sunt folosite pentru aripi subțiri, măturate, cu un raport de aspect redus. Clapeta cu jet permite creșterea coeficientului de ridicare Cu max de 5-10 ori... Pentru a crea un jet, se folosesc gazele care ies dintr-un motor cu turboreactor.
Clapete
Clapete - suprafețe deviante, situate simetric pe marginea de aripă a aripii. Clapetele în starea retractată sunt o continuare a suprafeței aripii, în timp ce în starea extinsă se pot îndepărta de aceasta odată cu formarea sloturilor. Sunt folosite pentru a îmbunătăți capacitatea portantă aripilor în timpul decolării, urcării, coborârii și aterizării, precum și atunci când zboară la viteze mici.
Principiul funcționării clapelor este că, atunci când acestea sunt extinse, curbura profilului și (în unele cazuri) suprafața aripii crește, prin urmare, ridicarea crește și ea. În plus, extinderea clapelor contribuie la o creștere a rezistenței aerodinamice. Când clapetele sunt extinse, este de obicei necesară reechilibrarea aeronavei datorită apariției unui moment longitudinal suplimentar, care complică controlul aeronavei. Clapetele care formează sloturi profilate în timpul lansării sunt numite fantă... Clapetele pot fi compuse din mai multe secțiuni, formând mai multe fante (de obicei una până la trei). De exemplu, pe Tu-154M intern, se utilizează clape cu două fante, iar pe Tu-154B, cu trei fante. Sloturile facilitează curgerea fluxului de aer de la suprafața inferioară spre suprafața superioară, în timp ce o accelerează. Acest lucru ajută la strângerea boxei de la clapete și, astfel, la creșterea unghiului posibil de deformare și a unghiului de atac permis.
Flaperoni
Flaperoni, sau „aleronii care plutesc” - aleronii, care pot îndeplini și funcția clapetelor atunci când sunt deviați în fază în jos. Sunt utilizate pe scară largă în avioane ultralegere și modele de avioane radio controlate atunci când zboară la viteze mici, precum și în timpul decolării și aterizării. Uneori este folosit pe avioane mai grele (de exemplu, Su-27). Principalul avantaj al flaperonilor este ușurința lor de implementare bazată pe aleronele și servo-urile existente.
Lamele
Lamele - suprafețe deviante instalate pe marginea anterioară a aripii. Când sunt deviate, ele formează o fantă similară cu cea a clapelor cu fante. Lamelele care nu formează fante se numesc degetele de la picioare. De regulă, lamelele sunt deviate automat simultan cu clapele, dar pot fi controlate și independent.
În general, efectul lamelelor este de a crește unghiul de atac permis, adică blocajul de curgere de pe suprafața superioară a aripii are loc la un unghi mai mare de atac.
Pe lângă cele simple, există așa-numitele lamele adaptive... Lamelele adaptive sunt deviate automat pentru a asigura performanțe aerodinamice optime pe tot parcursul zborului. Controlul rulării este, de asemenea, asigurat la unghiuri de atac ridicate, utilizând controlul asincron al lamelor adaptive.
Interceptori
Spoilere (spoilere) - suprafețele deviate sau eliberate în flux pe suprafața superioară și (sau) inferioară a aripii, care măresc rezistența aerodinamică și scad (cresc) ridicarea. Din acest motiv, spoilerele sunt denumite și comenzi de ridicare directe. Spoilerele nu trebuie confundate cu frânele cu aer.
În funcție de suprafața consolei, locația sa pe aripă etc. spoilerele sunt împărțite în:
Spoilerele cu eleron extern
Spoilerele cu eleron sunt o completare a eleronelor și sunt utilizate în principal pentru controlul rolelor. Se abat asimetric. De exemplu, pe Tu-154, când eleronul stâng este deviat în sus cu un unghi de până la 20 °, eleronul spoiler de pe aceeași consolă este deviat automat în sus cu un unghi de până la 45 °. Ca urmare, ridicarea pe aripa stângă este redusă, iar aeronava rulează spre stânga.
În unele aeronave, cum ar fi MiG-23, spoilerele (împreună cu stabilizatorul diferențial de deviere) sunt controlul principal pentru rulare.
Spoilere
Spoilere (spoilere) - amortizoare de ridicare.
Angrenarea simetrică a spoilerelor de pe ambele console de aripă duce la o scădere bruscă a ridicării și decelerării aeronavei. După eliberare, aeronava este echilibrată la un unghi de atac mai mare, începe să decelereze datorită rezistenței crescute și să scadă fără probleme.Este posibil să se schimbe viteza verticală fără a schimba unghiul de pas.
Spoilerele sunt, de asemenea, utilizate în mod activ pentru a amortiza ridicarea după aterizare sau în timpul unei decolări respinse și pentru a crește rezistența. Trebuie remarcat faptul că nu reduc atât de mult viteza direct, cât reduc ridicarea aripii, ceea ce duce la o creștere a sarcinii pe roți și la o îmbunătățire a aderenței roților la suprafață. Datorită acestui fapt, după eliberarea spoilerelor interne, puteți trece la frânare folosind roțile.
Vezi si
- Lamelă rotativă - elice pe bază de lamele
- Lamelă vibrantă - elice pe bază de lamele
- Eleronele sunt cârmele care controlează rola aeronavei.
Note
Fundația Wikimedia. 2010.
Vedeți ce sunt „Flaps” în alte dicționare:
clapă Enciclopedia "Aviație"
clapă - Clapete. clapetă - un dispozitiv profilat, de obicei deviant, cu ridicare ridicată, situat de-a lungul marginii sale laterale și conceput pentru a îmbunătăți caracteristicile aerodinamice ale aeronavei. Z. sunt folosite pentru decolare și ... ... Enciclopedia "Aviație"
1 Încheiere. 2 Eleron. 3 Vysokosk ... Wikipedia
Aripa (consola stângă) a aeronavei cu mecanismul eliberat. Mecanizarea aripilor este un set de dispozitive de pe aripa unei aeronave concepute pentru a-și regla proprietățile portante. Mecanizarea include clapete, lamele, ... ... Wikipedia
Aripa (consola stângă) a aeronavei cu mecanismul eliberat. Mecanizarea aripilor este un set de dispozitive de pe aripa unei aeronave concepute pentru a-și regla proprietățile portante. Mecanizarea include clapete, lamele, ... ... Wikipedia
Aripa (consola stângă) a aeronavei cu mecanismul eliberat. Mecanizarea aripilor este un set de dispozitive de pe aripa unei aeronave concepute pentru a-și regla proprietățile portante. Mecanizarea include clapete, lamele, ... ... Wikipedia
Aripa (consola stângă) a aeronavei cu mecanismul eliberat. Mecanizarea aripilor este un set de dispozitive de pe aripa unei aeronave concepute pentru a-și regla proprietățile portante. Mecanizarea include clapete, lamele, ... ... Wikipedia
