Виды механизации по задней кромке крыла; назначение и принципы работы.

Применяя механизированное крыло, значительно увеличивают величину Сумакс, что дает возможность уменьшить посадочную скорость и длину пробега самолета после посадки, уменьшить скорость самолета в момент отрыва и сократить длину разбега при взлете. Применение механизации улучшает устойчивость и управляемость самолета на больших углах атаки. Кроме того, уменьшение скорости при отрыве на взлете и при посадке увеличивает безопасность их выполнения и сокращает расходы на строительство взлетно-посадочных полос.

Итак, механизация крыла служит для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолета путем увеличения максимального значения коэффициента подъемной силы крыла Cумакс.

Суть механизации крыла состоит в том, что с помощью специальных приспособлений увеличивается кривизна профиля (в некоторых случаях и площадь крыла), вследствие чего изменяется картина обтекания. В результате получается увеличение максимального значения коэффициента подъемной силы.

Существуют следующие виды механизации крыла: поворотные и скользящие щитки, поворотные и щелевые закрылки, элероны

Щиток представляет собой непрофилированный элемент крыла, расположен­ный у задней его кромки снизу на участке, не занятом элероном. Различают простые щитки, отклоняемые в рабочее положение вниз поворотом относительно фиксирован­ной оси вращения, и выдвижные щитки, которые при отклонении вниз одновременно сме­щаются назад

Отклонение щитка вниз увеличивает эффективную кривизну профиля, что приводит к росту коэффициента подъемной силы сyа. Из-за большого разрежения, создаваемого в зоне между крылом и щитком, происходит интенсивный отсос пограничного слоя с верх­ней поверхности крыла, что затягивает срыв потока на большие углы атаки. Благодаря этому критический угол атаки крыла с отклоненным щитком очень мало отличается от критического угла исходного крыла. Простой щиток является эффективным средством механизации прямого крыла.

Но простые щитки выгодны лишь для самолетов с прямыми крыльями. Эффектив­ность простого щитка резко снижается с увеличением угла стреловидности. На кры­ле большой стреловидности простой щиток совершенно не эффективен. Выдвижной щиток при отклонении одновременно смещается назад. Здесь увеличение су   происходит как из-за увеличения кривизны профиля, так и из-за увеличения площади крыла в сечениях, занятых щитком. По этой причине Су mах такого крыла больше, чем крыла с простым щитком. Выдвижные щитки нашли широкое применение на околозвуковых самолетах - истре­бителях со стреловидным крылом.

Закрылок представляет собой отклоняемую вниз хвостовую часть крыла. Размещаются закрылки на участках крыла, не занятых элеронами. Различают поворотные (рис. а), щелевые (рис. б) и выдвижные (рис. в) закрылки

При отклонении поворотного закрылка вниз увеличивается кривизна профиля на уча­стке крыла, занятого закрылком, что ведет к росту су. Разница состоит в том, что при отклонении поворотного закрылка критический угол атаки уменьшается на большую величину, чем при отклонении простого щитка.

При отклонении щелевого закрылка между ним и основной частью крыла создается профилированная щель. Проходящий через эту щель воздух сдувает пограничный слой на верхней поверхности закрылка, что затягивает срыв на большие углы атаки. Благодаря этому щелевой закрылок создает больший прирост су, чем поворотный. Недостатком щелевого закрылка является большее, чем у поворотного закрылка, лобовое сопротивле­ние в неотклоненном состоянии из-за наличия щели. Для устранения этого недостатка по­ложение оси вращения и очертание носка закрылка выбираются таким образом, чтобы в неотклоненном его положении щель была полностью закрыта.

Выдвижной закрылок при отклонении одновременно смещается назад с образованием между крылом и закрылком профилированной щели. Увеличение кривизны профиля, сдув пограничного слоя с верхней поверхности закрылка и увеличение площади крыла приво­дят к росту су mах.

На тяжелых транспортных самолетах широкое распространение получили двухщелевые выдвижные закрылки.

При отклонении такого закрылка также происходит увеличе­ние кривизны профиля, увеличение площади крыла и сдув с верхней поверхности закрыл­ка пограничного слоя. Но проходящий через две профилированные щели воздух обеспечивает более эффективный сдув пограничного слоя, вызывая безотрывное обтекание до больших углов отклонения закрылка и больших углов атаки крыла. Благодаря этому двухщелевые выдвижные закрылки дают больший прирост сy mах, чем однощелевые выдвижные закрылки. Еще эффективнее трехщелевые закрылки

Элероны служат для обеспечения поперечной управляемости самолета. Они представ­ляют собой рулевые поверхности, расположенные на концах крыла у задней кромки и от­клоняемые одновременно в противоположные стороны (один – вверх, другой – вниз). Отклонение одного элерона вверх, а другого вниз приводит к созданию поперечного момента, вызывающего крен самолета.

Тормозные щитки (гасители подъемной силы) и интерцепторы. Эти элементы механизации крыла представляют собой подвижные части крыла в виде профилированных щитков (пластин), располо­женные на верхней поверхности крыла впереди закрылков и служащие для управления подъемной силой. Они имеют сходную конструкцию и при выпуске отклоняются вверх, вызывая срыв потока (рис. а), падение подъемной силы и увеличение сопротивления, а в убранном положении — утоплены в крыло. При включении гасители подъемной силы (тормозные щитки) отклоняются вверх симметрично на обеих половинах крыла, а при включении интерцепторов вверх отклоняется интерцептор только той половины крыла, в сторону которой надо создать крен. Поэтому интерцепторы являются органом поперечной управляемости самолета.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.