Механизация крыла
Механиза́ция крыла́ — совокупность устройств на крыле летательного аппарата, предназначенных для регулирования его несущих свойств. Механизация включает в себя закрылки, предкрылки, интерцепторы (спойлеры), флапероны, активные системы управления пограничным слоем и так далее[1].
Закрылки
Закрылки — отклоняемые поверхности, симметрично расположенные на задней кромке крыла. Закрылки в убранном состоянии являются продолжением поверхности крыла, тогда как в выпущенном состоянии могут отходить от него с образованием щелей. Используются для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, набора высоты, снижения и посадки, а также при полёте на малых скоростях. Существует большое число типов конструкции закрылков:
Принцип работы закрылков заключается в том, что при их выпуске увеличивается кривизна (Сy)
К примеру, на Ту-154М применяются двухщелевые закрылки, а на Ту-154Б — трёхщелевые. Наличие щели позволяет потоку перетекать из области повышенного давления (нижняя поверхность крыла) в область пониженного давления (верхняя поверхность крыла). Щели спрофилированы так, чтобы вытекающая из них струя была направлена по касательной к верхней поверхности, а сечение щели должно плавно сужаться для увеличения скорости потока. Пройдя через щель, струя с высокой энергией взаимодействует с «вялым» пограничным слоем и препятствует образованию завихрений и отрыву потока. Это мероприятие и позволяет «отодвинуть» срыв потока на верхней поверхности крыла на бо́льшие углы атаки и бо́льшие значения подъёмной силы.
Флапероны
Предкрылки
Предкрылки — отклоняемые поверхности, установленные на передней кромке крыла[5]. При отклонении образуют щель, аналогичную таковой у щелевых закрылков. Предкрылки, не образующие щели, называются отклоняемыми носками. Как правило, предкрылки автоматически отклоняются одновременно с закрылками, но могут и управляться независимо.
В целом, эффект предкрылков заключается в увеличении допустимого угла атаки, то есть срыв потока с верхней поверхности крыла происходит при бо́льшем угле атаки.
Помимо простых, существуют так называемые адаптивные предкрылки. Адаптивные предкрылки автоматически отклоняются для обеспечения оптимальных аэродинамических характеристик крыла в течение всего полёта. Также обеспечивается управляемость по крену при больших углах атаки с помощью асинхронного управления адаптивными предкрылками.
На самолёте Ан-2 используются автоматические предкрылки, установленные на верхнем крыле бипланной коробки и отклоняющиеся самостоятельно, без каких-либо приводов или тяг при углах атаки, близких к критическим, создавая при этом дополнительную подъёмную силу и предотвращая срыв потока с крыла. Самолёт при этом не входит в штопор, а, в самом худшем случае, делает «клевок» и самостоятельно выходит из него. Именно автоматическим предкрылкам планер самолёта Ан-2 обязан своей лётной (с 1948 года) долговечностью.
Интерцепторы
Интерцепторы (спойлеры) — отклоняемые или выпускаемые в поток поверхности на верхней (нижней, см.
В зависимости от предназначения и площади поверхности консоли, расположения её на крыле и так далее, интерцепторы делят на элерон-интерцепторы и спойлеры:
- Элерон-интерцепторы — представляют собой дополнение к элеронам и используются в основном для управления по крену. Они отклоняются несимметрично. Например, на Ту-154 при отклонении левого элерона вверх на угол до 20°, элерон-интерцептор на этой же консоли автоматически отклоняется вверх на угол до 45°. В результате подъёмная сила на левой консоли крыла уменьшается, и самолёт кренится влево.
У некоторых самолётов элерон-интерцепторы могут являться главным (либо резервным) органом управления по крену[6].
- Спойлеры (многофункциональные интерцепторы) (от англ. to spoil — портить, мешать; spoiler — помеха) — гасители подъёмной силы. Симметричное задействование интерцепторов на обеих консолях крыла приводит к резкому уменьшению подъёмной силы и торможению самолёта. После выпуска самолёт балансируется на большем углу атаки, начинает тормозиться за счёт возросшего сопротивления и плавно снижаться. Возможно изменение вертикальной скорости без изменения угла тангажа. То есть при одновременном выпуске интерцепторы используются в качестве воздушных тормозов.
Интерцепторы также активно используются для гашения подъёмной силы после приземления или при прерванном взлёте и для увеличения сопротивления. Необходимо отметить, что они не столько гасят скорость непосредственно, сколько снижают подъёмную силу крыла, что приводит к увеличению нагрузки на колёса и улучшению сцепления колёс с поверхностью. Благодаря этому, после выпуска внутренних интерцепторов можно переходить к торможению с помощью колёс.
На Ту-154 имеются следующие интерцепторы:
- Внутренние интерцепторы (выпускаются только на земле, выпуск в полете заблокирован одновременно по нескольким параметрам - обжатию стоек шасси, положению РУД)
- Внешние интерцепторы (выпускаются на земле и в полете)
- Элерон-интрецепторы (используются только совместно с элероном на той половине крыла, где элерон отклоняется вверх)
См. также
- Роторный предкрылок — движитель на основе предкрылка
- Вибрирующий предкрылок — движитель на основе предкрылка
- Элероны — рули, управляющие креном самолёта.
- Элевоны
- Аэродинамический тормоз
- Генератор вихревого потока (англ. Vortex generator)
- в животном мире
Примечания
- ↑ Механизация крыла . www.booksite.ru. Дата обращения: 28 июня 2023. Архивировано 27 января 2023 года.
- ↑ Словарь терминов: ЗАКРЫЛОК ВЫДВИЖНОЙ . Дата обращения: 1 июня 2010. Архивировано 18 июня 2022 года.
- ↑ Закрылки Фаулера . Дата обращения: 1 июня 2010. Архивировано из оригинала 2 сентября 2009 года.
- ↑ Расчёт, проектирование и изготовление СЛА . Дата обращения: 1 июня 2010. Архивировано 12 января 2012 года.
- ↑ Предкрылок // Авиация. Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищев. — Большая Российская энциклопедия, 1994. — С. 445. — 736 с. — ISBN 5-85270-086-X.
- ↑ Механизация крыла . Дата обращения: 1 июня 2010. Архивировано из оригинала 28 января 2006 года.