Mi van a repülőgép szárnyán? Hogyan repül egy repülőgép. Mi határozza meg a légi közlekedés repülési teljesítményét?

Szárnyszerkezet

szárny be repüléstechnika- felvonó kialakítására szolgáló felület.

Repülőgép szárny alkatrészek

Általában a repülőgép szárnya egy középső részből, konzolokból (bal és jobb) és a szárny gépesítéséből áll.

A szárnygépesítés főbb részei

1 - szárnyvég

2 - vég csűrő

3 - gyökér csűrő

4 - a csappantyús meghajtó mechanizmus burkolatai

5 - léc

6 - léc

7 - gyökér háromrés csappantyú

8 - külső háromnyílású csappantyú

9 - elfogó

10 - légterelő/légfék

Csűrők

A csűrők aerodinamikai vezérlőelemek, amelyek szimmetrikusan helyezkednek el a szárnykonzolok hátsó szélén normál és canard repülőgépek esetén. A csűrők elsősorban a repülőgép dőlési szögének szabályozására szolgálnak, míg a csűrők differenciáltan (egymástól külön-külön) térnek el, azaz például jobbra gördítik a gépet, a jobb oldali csűrő felfelé fordul, a bal csűrő pedig elfordul. le; és fordítva. A csűrők működési elve, hogy a szárnynak a csűrő előtt elhelyezkedő része felemelve az emelőerő csökken, a szárnynak a leeresztett csűrő előtti része pedig növeli az emelőerőt; olyan erőnyomaték jön létre, amely megváltoztatja a repülőgép forgási sebességét a repülőgép hossztengelyéhez közeli tengely körül.

A csűrőműködés egyik mellékhatása az ellenkező irányú elmozdulás. Más szóval, ha jobbra akar fordulni, és a csűrők segítségével jobbra gurulni szeretne, a repülőgép kissé balra tántoroghat, ahogy a part emelkedik. A hatás a jobb és a bal oldali konzol közötti légellenállás-különbség megjelenésével függ össze, amelyet a csűrők elhajlásakor bekövetkező emelésváltozás okoz. Annak a szárnyas konzolnak, amelyben a csűrő lefelé van elhajolva, nagyobb a légellenállási együtthatója, mint a másik szárnykonzolé. A modern repülőgép-irányító rendszerekben ezt a mellékhatást többféleképpen minimalizálják. Például egy tekercs létrehozásához a csűrőket az ellenkező irányba is eltérítik, de különböző szögekben

Csűrő működése gurulásvezérlés közben. Ha továbbra is eltérítve tartja a csűrőket a szélső helyzetükben, akkor egy megfelelően manőverezhető repülőgép folyamatosan forogni kezd a hosszanti tengelye körül.

A csűrők először Richard Percy új-zélandi feltaláló által épített monoplánon jelentek meg 1902-ben, de a repülőgép csak nagyon rövid és instabil repüléseket végzett. Az Alberto Santos-Dumont által tervezett 14 Bis volt az első repülőgép, amely teljesen irányított repülést ért el csűrővel. Korábban a csűrőket a Wright fivérek által kifejlesztett szárnyeltérítések váltották fel.

Gépezet́ szárnyá

Gépezet́ szárnyá - a repülőgép szárnyán elhelyezett, teherbíró tulajdonságainak szabályozására szolgáló eszközkészlet. A gépesítés magában foglalja a szárnyakat, léceket, légterelőket, légterelőket, flaperonokat, aktív határréteg-vezérlő rendszereket stb.

Lebenyek

A szárnyak elhajtható felületek, amelyek szimmetrikusan helyezkednek el a szárny hátsó élén. A szárnyak behúzott állapotban a szárnyfelület folytatását jelentik, míg kinyújtott állapotban repedések képződésével távolodhatnak el tőle. A szárny teherbíró képességének javítására szolgál felszállás, emelkedés, süllyedés és leszállás, valamint alacsony sebességű repülés során.

A szárnyak működési elve, hogy kinyújtva a profil görbülete megnő, és (a visszahúzható szárnyak esetében, amelyeket Fowler szárnyaknak is neveznek) a szárny felülete, ezért nő az emelőerő. . A megnövelt emelés lehetővé teszi a repülőgépek repülését, anélkül, hogy megakadna kisebb sebességnél. Így a szárnyak meghosszabbítása hatékony módja a fel- és leszállási sebesség csökkentésének.

A szárny kiterjesztésének második következménye az aerodinamikai ellenállás növekedése. Ha leszállás közben a megnövekedett légellenállás segít lelassítani a repülőgépet, akkor felszálláskor a további légellenállás elveszi a motor tolóerejének egy részét. Ezért felszállás közben a szárnyak mindig kisebb szögben nyúlnak ki, mint leszálláskor.

A szárnykioldás harmadik következménye a repülőgép hosszirányú kiegyensúlyozása a további hosszirányú nyomaték fellépése miatt. Ez megnehezíti a repülőgép irányítását (sok modern repülőgépen a szárnyak kinyújtott merülési pillanatát a stabilizátor bizonyos negatív szögbe állítása kompenzálja). Azokat a szárnyakat, amelyek a kioldás során profilozott réseket képeznek, hornyolt füleknek nevezzük. A szárnyak több részből állhatnak, amelyek több rést képeznek (általában egytől háromig).Például a hazai Tu-154M dupla, a Tu-154B pedig három hornyos szárnyakat használ. A rés jelenléte lehetővé teszi, hogy az áramlás egy nagy nyomású területről (a szárny alsó felülete) egy alacsony nyomású területre (a szárny felső felülete) áramoljon. A rések úgy vannak profilozva, hogy a belőlük folyó áramlás érintőlegesen a felső felület felé irányuljon, és a rés keresztmetszete fokozatosan szűküljön az áramlási sebesség növelése érdekében. A résen való áthaladás után a nagy energiájú sugár kölcsönhatásba lép a lomha határréteggel, és megakadályozza az örvények kialakulását és az áramlás szétválását. Ez az esemény lehetővé teszi, hogy az oldalsó szárny felső felületén lévő áramlási akadályt „visszatolja”. ́ nagyobb támadási szögek és így tovább́ magasabb emelőerő értékek.

Flaperonok

A flaperonok vagy „lebegő csűrők” olyan csűrők, amelyek szárnyként is szolgálhatnak, amikor fázisban lehajtják őket. Széles körben használják ultrakönnyű repülőgépeken és rádióvezérlésű repülőgépmodellekben alacsony sebességű repüléskor, valamint fel- és leszálláskor. Néha nehezebb repülőgépeken használják (például Szu-27). A flaperonok fő előnye a könnyű kivitelezés a meglévő csűrők és szervók alapján.

Lécek

A lécek a szárny elülső élére szerelt elhajtható felületek. Eltérítve a hasított szárnyakhoz hasonló rést képeznek. Azokat a léceket, amelyek nem képeznek rést, kihajtható bevezető éleknek nevezzük. A lamellák általában a szárnyakkal egyidejűleg automatikusan eltérnek, de önállóan is vezérelhetők.

Általánosságban elmondható, hogy mind a szárnyak, mind a lécek meghosszabbítása növeli a szárnyprofil görbületét, ami nagyobb emelést tesz lehetővé. A lécek fő szerepe a megengedett ütési szög növelése, vagyis az áramlás elválasztása a szárny felső felületétől akkor következik be, amikor ́ alacsonyabb támadási szög.

Az egyszerűek mellett vannak úgynevezett adaptív lécek. Az adaptív lamellák automatikusan elhajlanak, hogy a szárnyak optimális aerodinamikai teljesítményét biztosítsák a repülés során. Az adaptív lamellák aszinkron vezérlése révén nagy támadási szögeknél is biztosított a gurulásvezérlés.

Elfogók

Az elfogók (spoilerek) a szárny felső felületén eltérített vagy az áramlásba engedett fékkonzolok, amelyek növelik az aerodinamikai ellenállást és csökkentik a felhajtóerőt. Ezért a légterelőket emelőcsillapítóknak is nevezik.

A konzol felületétől, a szárnyon való elhelyezkedésétől stb. függően a légterelők a következőkre oszthatók: Külső csűrő légterelők

A csűrő légterelők a csűrők kiegészítői, és elsősorban a gördülés szabályozására használják. Aszimmetrikusan térnek el. Például egy Tu-154-en, amikor a bal oldali csűrőt legfeljebb 20°-os szögben eltérítik, az ugyanazon a konzolon lévő csűrő-elfogó automatikusan 45°-os szögben elhajlik felfelé. Ennek eredményeként a bal oldali konzol emelőereje csökken, és a gép balra gurul.

Egyes repülőgépeknél, például a MiG-23-nál, a légterelők (a differenciálisan elhajló stabilizátorral együtt) a fő gurulásvezérlő elem.

Spoilerek

A légterelők (elfogók) közvetlenül légfékek.

A légterelők szimmetrikus aktiválása mindkét szárnykonzolon a repülőgép emelésének és fékezésének éles csökkenéséhez vezet. A „légfékek” feloldása után a gép az oldalán egyensúlyoz. ́ Magasabb támadási szögben a megnövekedett ellenállás miatt lassulni kezd, és fokozatosan csökken.

A légterelőket aktívan használják az emelés csillapítására is leszállás után vagy megszakított felszálláskor, és növelik a légellenállást. Meg kell jegyezni, hogy nem annyira közvetlenül csillapítják a sebességet, mint inkább a szárny emelését, ami a kerekek terhelésének növekedéséhez és a kerekek felülettel való tapadásának javulásához vezet. Ennek köszönhetően a belső légterelők elengedése után a kerekekkel folytathatja a fékezést.

Sokan azok közül, akik továbbrepültek utasszállító hajókés az ablaknál ült a gép szárnya közelében, és látta, hogy a szárny „kiegyenesedik” felszállás (vagy leszállás) előtt. Új síkok „kúsznak ki” a hátsó éléből, enyhén lefelé ívelve. A leszállás utáni futás során pedig a szárny felső felületén felemelkedik valami, ami a szinte függőleges szárnyakhoz hasonló. Ezek a szárnygépesítés elemei.

Az ember mindig is arra törekedett, hogy gyorsabban repüljön. És sikerült :) "Magasabban, gyorsabban – mindig!" A sebesség a törekvés tárgya és egy buktató. Magasságban jó a gyors. De ez más a fel- és leszálláskor. Nincs szükség nagy felszállási sebességre. Amíg a gépe (főleg, ha egy nagy, nehéz utasszállító) felszáll, addig egyetlen kifutó sem lesz elég, ráadásul a futómű erőssége is korlátok közé tartozik. Ezenkívül a leszállási sebesség nem lehet túl magas. Vagy összedől az alváz, vagy a legénység nem tudja irányítani. A leszállás utáni futásteljesítmény pedig elég nagy lesz, honnan lehet ekkora repülőtereket venni :)

Itt jól jött a férfi találékonysága és ravaszsága :) A megoldást általában minden nehézség nélkül megtalálták. Ez a szárny fel- és leszállási gépesítése.

A gépesítés magában foglalja a szárnyakat, léceket, légterelőket, légterelőket, flaperonokat, aktív határréteg-vezérlő rendszereket stb. Az érthetőség kedvéért bemutatunk egy jól ismert rajzot:

A szárnyak az első feltalált szárnygépesítési típusok, és egyben a leghatékonyabbak is.

A szárnyak mindig a szárny kifutó élén helyezkednek el, és mindig lefelé ereszkednek, ráadásul vissza is húzhatók. Segítenek repülőgépeinknek javítani a szárny teherbíró képességét felszállások, leszállások, emelkedések és egyéb manőverek során. Munkanyelven vitorlaként működnek felszálláskor és ejtőernyőként leszálláskor))

A repülőgép típusától függően különböző sémákat alkalmaznak:

Jak-40-es landolás kinyújtott szárnyakkal:

LÉCEK

A szárnygépesítés következő eleme a léc. A repülőgép nagy támadási szögben (és ezért kisebb sebességgel) való repülési képességének bővítésére léceket találtak fel.

Hagyományos hornyolt léc nyújtott állapotban:

Bizonyára Ön is láthatta már, hogy a repülőgépek a kifutópályáról való felszállás után nem simán, hanem intenzíven emelkednek fel, elég élesen felemelve az orrukat. Ez csak egy repülőgép működő lécekkel.

Kialakításában és működési elvében a lécek hasonlóak a hornyolt szárnyakhoz, csak természetesen a szárny elülső élére vannak felszerelve.

Tu-154 gurulás, kihúzott lécekkel:

A lécek és a szárnyak általában együtt működnek. Azonban azért különböző típusok repülőgépek, külön működési módok lehetségesek. Például levegős utántöltés.

Valószínűleg ennyi a fel- és leszállószárny gépesítés fogalmához kapcsolódó elemekről. Ezek az elemek lehetővé teszik a repülőgép számára, hogy magabiztosan érezze magát fel- és leszálláskor, és ugyanakkor meglehetősen lenyűgözőnek tűnjön (érdekes)

AILERONOK

És most a cikk elején található ábrán feltüntetett fennmaradó szárnyelemekről. Csűrők.

Nem sorolnám őket a szárnygépesítés közé. Ezek a repülőgép oldalirányú irányítására szolgáló kezelőszervek, azaz a gördülőcsatorna mentén történő irányítás. Különbözően működnek. Az egyik szárnyon felfelé, a másikon lefelé. Létezik azonban olyan, hogy a flaperonok, amelyek kissé „rokonságban vannak” a csűrőkkel és szárnyakkal. Ezek az úgynevezett „függő csűrők”. Nemcsak ellentétes, hanem szükség esetén ugyanabba az irányba is eltérhetnek. Ebben az esetben szárnyakként működnek. Nem gyakran használják őket, főleg könnyű repülőgépeken.

INTERCEPTERS

A következő elem az elfogók. Ezek lapos elemek a szárny felső felületén, amelyek az áramlásba emelkednek (elhajlanak). Ilyenkor ez az áramlás lelassul, aminek következtében a szárny felső felületére nehezedő nyomás megnő, majd természetesen ennek a szárnynak az emelése csökken. Az elfogókat néha közvetlen emelésvezérlő elemeknek is nevezik.

Spoilerekkel fékezünk:

A konzol céljától és felületétől, a szárnyon való elhelyezkedésétől stb. függően a légterelőket csűrő-spoilerekre és légterelőkre osztják.

A légterelők hatását pilóta közben és fékezéskor használják. Az első esetben a csűrőkkel (azokkal, amelyek felfelé terelődnek) együtt működnek (eltérítenek), és csűrő-elfogóknak nevezik. Ilyen vezérléssel rendelkező repülőgépek például a TU-154, B-737.

Boeing 737. A bal oldali csűrő légterelő a jobb oldali gurulást kiküszöböli:

A második esetben a légterelők szinkron kioldása lehetővé teszi a repülőgép függőleges sebességének megváltoztatását a dőlésszög megváltoztatása nélkül (vagyis az orr leengedése nélkül). Ebben az esetben légfékként működnek, és spoilereknek nevezik. A SPOILER-eket általában leszállás után is használják, a fordított tolóerővel egyidejűleg (ha persze van ilyen 🙂). Legfőbb feladatuk ebben az esetben a szárny emelésének gyors csökkentése és ezáltal a kerekek betonhoz szorítása, hogy a kerékfékekkel hatékonyan tudjanak fékezni.

Spoilerek megjelentek (leszállás):

SZÁRNYHÜGYEK

A szárnyvégek a szárny effektív fesztávolságának növelésére szolgálnak, csökkentve az elsodort szárny hegyét letörő örvény által keltett ellenállást, és ennek eredményeként növelve a szárny csúcsán fellépő emelőerőt. Ezenkívül a szárnyak lehetővé teszik a szárny képarányának növelését, miközben szinte anélkül, hogy megváltoztatná a fesztávolságát.

A szárnyvégek használata javíthatja a repülőgépek üzemanyag-hatékonyságát vagy a vitorlázórepülők repülési hatótávját. Jelenleg ugyanazon típusú repülőgépeknek különböző szárnyaik lehetnek.

Ez a szárnygépesítés dióhéjban. Pontosan röviden, valójában ez a téma sokkal tágabb.

Ha szűk körben szeretnéd megmutatni műveltségedet, akkor ezt tudd! A legtöbb modern repülőgépnek EGY szárnya van! És bal és jobb oldalon ezek félszárnyak!))

De ma már túlságosan lekötöm a figyelmét. Szerintem van még hátra

A szárnygépesítés olyan eszközök rendszere (szárnyak, lécek, légterelők, légterelők, fékszárnyak), amelyek célja a repülőgép Y emelésének és X ellenállásának szabályozása, javítva a fel- és leszállási jellemzőket (TOL).

A légi közlekedés fejlődését kísérő repülőgép repülési sebességének növekedése a fel- és leszállási sebesség növekedését vonja maga után, ami bonyolítja a pilótatechnikát és a hossz növelését teszi szükségessé. kifutópálya(kifutópálya).

A repülési jellemzők javításának fő módja a szárny erős gépesítéssel történő felszerelése.

Szárnygépesítési feladat:

Felszállás közben - a legnagyobb Y emelőerő létrehozása az X ellenállás jelentős növekedése nélkül;

Leszállás közben - a legnagyobb Y emelőerő és a legnagyobb ellenállás X;

A manőverezési jellemzők javítása és a repülés közben fellépő túlterhelések aktív ellensúlyozása.

A minimális repülési sebesség a közel kritikus szögben történő repülésnek felel meg, C y ≈ C y max.

Függőség Su= f(α) for különféle típusok gépesítés.

1. Szárny gépesítés nélkül.

2. Szárny léccel.

3. Szárny hasított csappantyúval.

4. Szárny hasított csappantyúval és léccel.

A szárnygépesítés fő típusai a következők:

Fékszárnyak;

Lécek;

Elfogók;

A szárnygépesítés követelményei:

Maximális C y α amikor a mechanikus segédeszközök a légi jármű α leszállási szögeinél a leszállási helyzetbe kerülnek;

Minimális C x α a gépesítő berendezés behúzott helyzetében;

maximális minőség NAK NEK a repülőgép felszállási futása során és lehetséges C y α amikor a gépesítő berendezést felszállási helyzetbe billentik;

A szárny nyomásközéppontjának (CP) elmozdulásában az elhajlás során kisebb változás lehetséges

TLM (fel- és leszállási gépesítés);

VPM-műveletek szinkronizálása mindkét szárnykonzolon;

A tervezés egyszerűsége és a megbízható működés.

Azok a tényezők, amelyek növelik a szárny teherbíró képességét és ezáltal javítják a repülőgép teljesítményjellemzőit:

A szárnyprofil effektív görbületének növelése az elhajlás során

gépesítési eszközök;

A szárny területének növelése;

Határréteg szabályozás a folyamatos áramláshoz

a szárny felső felülete és az istálló nagyobb támadási szögekbe való késleltetése a határréteg sebessége miatt: - rések hatása;

Határréteg elszívás.

A repülőgép fel- és leszállási tulajdonságainak javítását, mindenekelőtt leszállási és felszállási sebességének csökkentését szárnygépesítő eszközök alkalmazásával biztosítják. Ezek az eszközök olyan eszközöket tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik a szárny teherbíró képességének és ellenállásának megváltoztatását. Felszerelhetők a szárny bevezető éle mentén - léc, kihajtható zokni, a hátsó él mentén - szárnyak, szárnyak (egy-, két-, háromrésű) és a szárny felső felületére - fékszárnyak ill. emelő csappantyúk. Leszállás előtt a szárnyak, szárnyak, lécek a maximális szögekig el vannak terelve (és kinyújtva), ami növeli a szárny teherbíró képességét (C ya S) a profil görbületének növekedése, a szárnyfelület enyhe növekedése és a a slot hatáshoz. A szárny teherbíró képességének növekedése csökkenti a repülőgép leszállási sebességét. A felszállás során ez a gépesítés kisebb szögekben elhajlik, ami enyhe teherbíró-növekedést biztosít a légellenállás enyhe növekedése mellett, aminek következtében csökken a repülőgép felszállási hossza. A fékszárnyak és az emeléscsillapítók jellemzően elhajlanak menet közben, ami a szárnyemelés éles csökkenését okozza, ami lehetővé teszi a kerékfékek intenzívebb használatát és rövidebb futási hosszokat. Nem befolyásolják a leszállási és felszállási sebességet. A fékszárnyak és az emelési lengéscsillapítók repülés közben is használhatók az emelés-ellenállás arány csökkentésére és a siklásszög növelésére süllyedés közben.

Az ábrán a számok a következőket jelzik:
1 - lécek, 2 - szárnyak, 3 - emelőcsillapítók - légterelők, légterelők, 4 - fékszárny, 5 - csűrő.

A szárnyak lefelé terelő felületek a szárny alján. Nem elhajlott helyzetben a szárnyak a szárnyprofil kontúrjába illeszkednek. Elhajlási szög akár 60°.

Visszahúzódó

- dupla hasítékos;

Háromrésű csúszó.

3. ábra. 7. Dupla nyílású csappantyú

A szárny húrja a szárnyhúr 30-40%-a.

A szárny C együtthatójának növekedése a következők miatt következik be:

Megnövekedett szárny homorúsága;

Növekvő szárnyfelület;

Zavarmentes áramlás megszervezése a szárny körül.

Mivel a szárny lefelé elhajlik, a homorúság növekszik, ugyanakkor visszanyúlik, és nő a húr, így az S KP szárnyfelület.

A hornyolt szárnyak használata profilozott rést hoz létre a szárny és a szárny között, amelyen keresztül a levegő a szárny alatti nagynyomású területről a szárny feletti alacsony nyomású területre áramlik. Ez lefújja a határréteget a szárny felső oldaláról, és kiszívja azt.

Féklap tervezési elemei:

Tartók, bordák, zsinórok, borítás;

kocsik és sínek;

Csavaremelők, amelyek a szárnyak mozgatására szolgálnak.

Háromrésű csappantyúban: - terelő;

Erő központi része;

Farok.

A lécek egy profilozott mozgatható szárnyelem, amely a szárny orrában a teljes fesztáv mentén, vagy a csűrőkkel szemben lévő végrészein helyezkedik el (végléc).

A léc: el. fűtés - Tu-154; levegő-termikus - Il-76. Szakaszokból áll.

A léc lehetővé teszi a gépesítéssel adott C y α növekedés realizálását, növeli a csűrők hatékonyságát nagy α támadási szögeknél és növeli a repülőgép oldalstabilitását (lecsapott szárnyakkal).

Típus: - elhajtható zokni;

Behúzható, hogy rés legyen a szárny és a léc között.

Szerkezet: - Sínek, bordák, burkolat, sínek, kocsik, csavaros átalakítók.

Rizs. 3.8. Léc.

A lamellák vezérelhetők a pilóta által vagy automatikusan. A lécek előre és lefelé mozognak, és ezzel egyidejűleg:

Növekszik az S kp szárnyfelület és a profilgörbület;

Hézag keletkezik, és a résből nagy sebességgel sugár kilép

a légáramot a szárny felső felületére préseli A lécek használata a kritikus támadási szög (α kr.) növekedése miatt 40-50%-kal növeli a C y max-ot.

Az elfogók a szárny mozgó részei profilozott szárnyak (lemezek) formájában, amelyek a szárny felső felületén, a szárnyak előtt helyezkednek el, és az emelés vezérlésére szolgálnak.

Az elfogók (spoilerek) az a/d szempontjából emelőerő-elnyelők, fékszárnyak, amelyek mindkét szárnykonzolon szimmetrikusan felfelé elhajlanak, elakadást okozva, emiatt csökken az emelőerő és nő a légellenállás, ill. visszahúzott helyzetben a szárnyba süllyesztve vannak. Csűrő üzemmódban csak az kerül felfelé, ahol a csűrő felfelé terelődött, és ez létrehozza a repülőgép gurulását, azaz. A csűrő hatékonysága nő.

Az elfogókat repülés közben és a földön is használják. Repülés közben a repülési szint megváltoztatása, azaz ↓H és ↓V. A földön X-ig (húzás), és ennek következtében ↓L a leszállás utáni futás.

Jelenleg a szárnyas gépesítés energetikai eszközeit fejlesztették ki, amelyek motorkompresszorokból vagy speciális ventilátorokból táplált sűrített levegőt használnak.

A szárny a/d jellemzőinek javítása érhető el:

Határréteg-szabályozás a szárny felső felületéről, lécekből és szárnyakból speciális lyukakon, réseken, porózus felületeken keresztül történő szívás vagy fújás miatt;

A jet-jet csappantyú használata a szárny hátsó éle mentén kialakított profilozott rés, amelyen keresztül a légáram vissza-le áramlik.

Kilövi a környező levegőt, növeli a szárny körüli áramlási sebességet, és a légáram tolóerejének függőleges összetevője miatt további erőt hoz létre.

A modern repülőgépeken rendszerint összetett szárnygépesítést alkalmaznak, pl. különböző típusú szárnygépesítés kombinációja, azaz. különböző típusú gépesítések kombinációja.

Csűrők Ezek a szárny mozgatható részei, amelyek a szárny kifutó élén helyezkednek el a végén, és egyidejűleg ellentétes irányban eltérnek (az egyik csűrő felfelé, a másik lefelé), hogy létrehozza a repülőgép elgurulását.

A csűrőket úgy tervezték, hogy irányítsák a repülőgépet annak hossztengelyéhez képest, OX. Az irányítást a pilóta kormánya végzi.

A csűrőkkel szemben támasztott követelmények: hatékony gurulásszabályozás biztosítása minden repülési módban. Ez megvalósul:

A csűrő elakadásának megszüntetése, amikor a szárny repülés közben elhajlik;

Csűrők súlykiegyenlítése;

A csuklónyomatékok csökkentése (a/d kompenzáció miatt); a további ellenállás csökkentése döntött és visszahúzott helyzetben;

Az elfordulási nyomaték csökkentése a csűrők eltérítésekor;

Csűrő légterelők alkalmazása;

A stabilizátor differenciálisan elhajlítható feleinek használata. Csűrő kialakítás: a szárnyhoz hasonló forma, keretből és bőrből áll.

Keret: Spar, stringers, bordák, membránok és skin.

Kapcsolódó információ.

A sok közlekedési eszköz közül a repülőgép a leggyorsabb, legkényelmesebb és legbiztonságosabb. Minden modern ember Láttam egy utasszállítót, de nem mindenki érti pontosan, hogyan működik a mechanizmus. Ebben a cikkben részletesen megvizsgáljuk a repülőgép szárnyának szerkezetét.

A repülőgép kialakítása a következő fő elemekből áll:

• szárny;
• farokúszók;
• fel- és leszállási eszközök;
• repülőgéptörzs;
• motorok.

Mivel egy cikk keretein belül lehetetlen minden dizájnelemet részletesen megvizsgálni, a következőkben kizárólag a szárnyakra koncentrálunk.

A légi közlekedés egyik fő „szerve” a szárnyak, amelyek nélkül a gép fel sem tud szállni a földről. A repülőgép szárnyszerkezete jobb és bal konzolból áll, ennek az egységnek a fő célja az hozza létre a szükséges emelőerőt egy repülőgéphez.

Itt található a fel- és leszállás gépesítése, amely többször javítja a következő jellemzőket:

• repülőgép gyorsulása;
• felszállási sebesség;
• fel- és leszállási sebesség.

Itt találhatók az üzemanyagtartályok is, a katonai járműveknek van helyük a haditechnikai eszközök szállítására.

Mi határozza meg a légi közlekedés repülési teljesítményét?

A repülőgép szárnyának fesztávolsága és alakja befolyásolja a repülési teljesítményt. A repülőgép szárnyfesztávolságát az egyenes szárny és az adott elem végpontja közötti hossz határozza meg.

A repülőgép szárnyának profilja egy sík mentén lévő metszet, amelyet a fesztávra merőlegesen mérnek. A repülőgép céljától függően változhat a szárnyprofilja, és ez a lényeg, mert segítségével maga a repülőgép is kialakul. Vagyis a repülőgép szárnyának profilja befolyásolja a légi szállítás célját és mozgási sebességét. Például:

• éles elülső élű profil a MIG-25 nagysebességű repülőgépekhez készült;
• a MIG-31 nagy magasságú repülőgép hasonló profillal rendelkezik;
• a vastagabb, lekerekített elülső élű profil utasok szállítására szolgáló repülőgépekhez készült.

Számos profillehetőség létezik, de ezek formája mindig ugyanaz. Ez az elem változó vastagságú csepp formájában jelenik meg.

Bármely repülőgép profiljának létrehozásakor a gyártók először pontos számításokat végeznek az aerodinamika alapján. Az elkészített mintát speciális szélcsatornában vizsgálják, és ha specifikációk repülési körülményeknek megfelelő, a profilt a repülőgépre szerelik fel. A tudósok a repülés fejlődésének kezdete óta fejlesztik az aerodinamikai profilokat, és a fejlesztési folyamat jelenleg sem áll meg.

Mosquito repülőgép szárnya

Működés elve

A szárny az égen tartja a repülőgépet. Sok tévesen úgy gondolják, hogy a légi közlekedésnek két szárnya van, valójában megvan csak egy elemés két sík, amelyek a jobb és a bal oldalon találhatók.

A Rosszija 2 tévécsatorna újságírói világosan elmagyarázták, hogyan működik a repülőgép szárnya. Javasoljuk, hogy nézzen meg egy rövid és informatív videót, amelyben a repülőgép szárnyának működési elvét érthető nyelven ismertetik.

Alapján Bernoulli törvénye, minél nagyobb a részecske- vagy folyadékáramlás, annál alacsonyabb a belső légáramlási nyomás. Ennek a törvénynek megfelelően jön létre a szárnyprofil, vagyis a részecskék vagy a folyadék áramlása a profilok felületével érintkezve egyenletesen oszlik el az elem minden részén.

A farokzónában a részecskék sem kapcsolódhatnak össze, hogy ne képződjön vákuum, így az elem felső része nagyobb görbülettel rendelkezik. Ez az a szerkezet, amely lehetővé teszi, hogy kisebb nyomást hozzon létre az elem tetején, ami a létrehozáshoz szükséges emel.

A szárny emelő ereje a „szögtámadástól” is függhet. Méréséhez a szárny húrjának hosszát és a légtömegek szembejövő áramlásának sebességét használják. Minél nagyobb a „szöges támadás” jelző, annál nagyobb a szárnyemelő erő. A légtömegek áramlása lehet lamináris vagy turbulens:

1. Az örvény nélküli sima áramlást nevezzük lemezes, segítségével emelőerő jön létre.
2. Nál nél viharos Az örvények segítségével létrejövő áramlásban nem lehet egyenletesen elosztani a nyomást, és ennek megfelelően nem lehet emelőerőt létrehozni.

Nak nek légi közlekedés rendelkezett a szükséges sebességtartománnyal, biztonságos le- és felszállást tudott végrehajtani, maximálisan felgyorsítva, van egy speciális szárnyvezérlő mechanizmus, amely a következő elemeket tartalmazza:

• szárnyak és lécek;
• elfogók;
• leszállópajzsok.

A szárnyak hátul vannak felszerelve, és a repülőgép vezérlőmechanizmusának fő alkotóelemei. Csökkentik a sebességet, és biztosítják a repülőgépeknek a levegőbe emelkedéshez szükséges erőt. A lécek megakadályozzák a túlzott „szöges támadás” előfordulását, az elemek az íjban helyezkednek el. A légterelők a szárny tetején találhatók, így szükség esetén csökkentik az emelést.

Befejező

A repülőgép szárnyának ez a része segít növelni a szárnyfesztávolságot, többszörösen csökkenti a légáram által keltett ellenállást, és növeli az emelőerőt is. Ezenkívül a repülőgép szárnyának hegye segít a hossz növelésében, miközben gyakorlatilag nem változtatja meg a fesztávolságát. Winglet használatakor a repülőgépek üzemanyag-fogyasztása többszörösére csökken, a vitorlázórepülők hatótávolsága megnő. Leggyakrabban gerincszárnyakat használnak, amelyek segítik az üzemanyag gazdaságosabb felhasználását, könnyebben megnövelik a magasságot, és csökkentik a felszállás előtti felszállás hosszát.

Ezenkívül a gerinc típusú repülőgépszárny elem többszörösen csökkenti az indukciós ellenállást. Ma leggyakrabban a Boeing-767, -777, -747-8 gépeken használják őket, és a közeljövőben a tervek szerint a Boeing-787-re telepítik őket.

Kapcsolatban áll

A modern repülőgépeken a magas repülési-taktikai jellemzők elérése érdekében, különösen a nagy repülési sebesség elérése érdekében, mind a szárny területe, mind annak oldalaránya jelentősen csökken. Ez pedig negatívan befolyásolja a repülőgép aerodinamikai minőségét és különösen a fel- és leszállási jellemzőket.

Ahhoz, hogy egy repülőgépet a levegőben tartsunk egyenes repülés közben, állandó sebességgel, szükséges, hogy az emelőerő egyenlő legyen a repülőgép súlyával - Y=G. De azóta

(30)

A (30) képletből az következik, hogy a repülőgép levegőben tartásához a legalacsonyabb sebességen (például leszálláskor) szükséges, hogy az emelési együttható y-val volt a legnagyobb. azonban y-val csak ig növelhető a támadási szög növelésével α crit. A kritikusnál nagyobb támadási szög növekedése a szárny felső felületén az áramlás megszakadásához és erőteljes csökkenéséhez vezet. y-vel, ami elfogadhatatlan. Ezért a repülőgép emelésének és súlyának egyenlőségének biztosítása érdekében növelni kell a repülési sebességet.

Ezen okok miatt a modern repülőgépek leszállási sebessége meglehetősen magas. Ez nagymértékben megnehezíti a fel- és leszállást, és megnöveli a repülőgép hatótávolságát.

A fel- és leszállási teljesítmény javítása, valamint a felszállás és különösen a leszállás közbeni biztonság biztosítása érdekében lehetőség szerint csökkenteni kell a leszállási sebességet. Ehhez meg kell y-val talán több volt. Azonban a szárnyprofilok nagy Su max,általában nagy ellenállási értékekkel rendelkeznek Cx min, mivel nagy a relatív vastagságuk és görbületük. És a növekedés Cx. min, megakadályozza a maximális repülési sebesség növekedését. Olyan szárnyprofil létrehozása, amely egyszerre elégít ki két követelményt: nagy maximális sebesség és alacsony leszállási sebesség elérése - szinte lehetetlen.

Ezért a repülőgép szárnyprofiljainak kialakításakor elsősorban arra törekednek, hogy biztosítsák maximális sebességés a leszállási sebesség csökkentésére speciális eszközöket használnak a szárnyakon, szárnygépesítésnek nevezik.

Gépesített szárny alkalmazásával a nagysága a Su max, amely lehetővé teszi a repülőgép leszállás utáni leszállási sebességének és futási hosszának csökkentését, a repülőgép sebességének csökkentését a felszállás pillanatában és a felszállási futás hosszának lerövidítését. A gépesítés alkalmazása javítja a repülőgépek stabilitását és irányíthatóságát nagy támadási szögek esetén. Ezenkívül a fel- és leszállási sebesség csökkentése növeli végrehajtásuk biztonságát és csökkenti a kifutópályák építési költségeit.

Tehát a szárnygépesítés a repülőgép fel- és leszállási tulajdonságainak javítását szolgálja a szárnyemelési együttható maximális értékének növelésével Su max.

A szárnygépesítés lényege, hogy speciális eszközök segítségével megnövelik a profil (esetenként a szárnyfelület) görbületét, aminek következtében az áramlási minta megváltozik. Az eredmény az emelési együttható maximális értékének növekedése.

Ezeket az eszközöket általában repülés közben irányítják: alacsony támadási szögben (nagy repülési sebesség mellett) repülve nem használják őket, hanem csak fel- és leszálláskor használják, amikor a támadási szög növekedése nem biztosítsa a szükséges mértékű emelést.

A szárnyas gépesítésnek a következő típusai vannak: szárnyak, szárnyak, lécek, elhajtható szárnyvégek, határréteg vezérlés, sugárszárnyak.

Pajzs egy terelőfelület, amely visszahúzott helyzetben a szárny alsó, hátsó felületével szomszédos. A pajzs az egyik legegyszerűbb és leggyakoribb eszköz a Su max növelésére.

A Su max növekedése a szárny elhajlásakor a szárnyprofil alakjának megváltozásával magyarázható, amely feltételesen redukálható a tényleges támadási szög és a profil homorúságának (görbületének) növekedésére.

Amikor a szárny elhajlik, örvényszívó zóna jön létre a szárny és a szárny között. A csökkentett nyomás ebben a zónában részben a profil felső felületére terjed ki a hátsó élnél, és a határoló réteg elszívását idézi elő az áramlással szemben fekvő felületről. A csappantyú szívóhatása révén megakadályozza az áramlás megakadását nagy ütési szögben, megnő az áramlási sebesség a szárny felett, és csökken a nyomás. Ezenkívül a szárny elhajlása növeli a szárny alatti nyomást azáltal, hogy növeli a profil effektív görbületét és a tényleges támadási szöget αeff.

Emiatt a szárnyak kioldása megnöveli a szárny feletti és alatti relatív nyomáskülönbséget, így az emelési együtthatót Su.

ábrán. A 42. ábra a függőségi grafikont mutatja y-val a támadási szögtől eltérő szárnyhelyzetű szárny esetén: behúzott, felszállás φ = 15°, leszállás φ = 40°.

Amikor a szárny elhajlik, a teljes görbe Su y = f(α) a görbével majdnem egyenlő távolságra mozog felfelé Cy = f (α) fő profil.

A grafikonon látható, hogy ha a szárnyat a leszállási helyzetbe (φ = 40°) eltérítjük, a Su 50-60%-os növekedése és a kritikus támadási szög 1-3°-kal csökken.

A csappantyú hatékonyságának növelése érdekében szerkezetileg úgy van kialakítva, hogy kihajtva egyidejűleg visszafelé, a szárny kifutó éle felé mozduljon el. Ez növeli a szárny felső felületéről történő határréteg szívás hatékonyságát és a szárny alatti nagynyomású zóna hosszát.

Amikor a szárny elhajlik, az emelési együttható növekedésével egyidejűleg a légellenállási együttható is nő, miközben a szárny aerodinamikai minősége csökken.

Fékszárny. A szárny a szárny kifutó élének elhajló része, vagy olyan felület, amely a szárny alól visszanyúlik (egyidejű elhajlással lefelé). Tervezés szerint a szárnyak fel vannak osztva egyszerű (nem hornyos), egy- és többhornyú.

Rizs. 39. Visszafelé mozgó szárnyprofil

Rizs. 40. Fékszárnyak: a - nem hornyolt; b - hasított

Nem hornyolt szárny növeli az emelési együtthatót y-val a profil görbületének növelésével. Ha speciálisan profilozott rés van a csappantyú hegye és a szárny között, a csappantyú hatékonysága megnő, mivel a szűkülő résen nagy sebességgel áthaladó levegő megakadályozza a határolóréteg duzzadását és megszakadását. A csappantyúk hatékonyságának további növelése érdekében néha dupla nyílású szárnyakat használnak, amelyek növelik az emelési együtthatót y-val profil akár 80%.

Egy szárny Su max értékének növekedése a szárnyak vagy szárnyak kihúzásakor számos tényezőtől függ: ezek relatív méreteitől, elhajlási szögétől, szárnysebességétől. Sepert szárnyakon a gépesítés hatékonysága általában kisebb, mint az egyenes szárnyakon. A szárnyak, valamint a szárnyak elhajlását nem csak növekedés kíséri y-val, de a növekedés által még nagyobb mértékben C x, ezért az aerodinamikai minőség csökken a gépesítés feloldásakor.

A kritikus támadási szög kinyújtott szárnyak mellett kissé csökken, ami lehetővé teszi a Cmax elérését a repülőgép orrának kisebb emelésével (37. ábra).

Rizs. 41. Szárnyprofil pajzzsal

Rizs. 42. A szárnyak kioldásának hatása a Su=f() görbére

Rizs. 43. Repülőgép sarkai behúzott és kinyújtott szárnyakkal

A léc egy kis szárny, amely a szárny előtt helyezkedik el (44. ábra).

A lécek fixek vagy automatikusak.

A speciális állványokon rögzített lécek a szárnyprofil csúcsától bizonyos távolságra állandóan rögzítve vannak. Alacsony támadási szögben történő repüléskor az automata léceket a légáramlás szorosan a szárnyhoz szorítja. Nagy ütési szögben történő repüléskor a profil mentén megváltozik a nyomáseloszlás mintázata, aminek következtében a léc kiszívni látszik. A léc automatikusan kinyúlik (45. ábra).

A léc kitolásakor szűkülő rés keletkezik a szárny és a léc között. A résen áthaladó levegő sebessége és mozgási energiája megnő. A léc és a szárny közötti rés úgy van profilozva, hogy a résből kilépő légáramlás nagy sebességgel a szárny felső felülete mentén irányuljon. Emiatt megnő a határréteg sebessége, nagy támadási szögeknél stabilabbá válik, és elválasztása visszaszorul a nagy támadási szögekhez. Ebben az esetben a profil kritikus ütési szöge jelentősen megnő (10°-15°-kal), a Cy max pedig átlagosan 50%-kal nő (46. ábra).

A léceket általában nem a teljes fesztávra szerelik fel, hanem csak a végeire. Ennek oka, hogy az emelési együttható növelése mellett a csűrők hatékonysága is nő, és ez javítja az oldalsó stabilitást és az irányíthatóságot. A teljes fesztáv mentén egy léc felszerelése jelentősen megnövelné a szárny egészének kritikus támadási szögét, és leszállás közben történő megvalósításához nagyon magasra kellene tenni a fő futómű támaszokat.

Rizs. 44. Léc

Rizs. 45. Az automata léc működési elve:

a - kis támadási szögek; b – nagy támadási szögek

Fix lécekÁltalában kis sebességű repülőgépekre telepítik őket, mivel az ilyen lécek jelentősen növelik a légellenállást, ami akadályozza a nagy repülési sebesség elérését.

Elhajtható lábujj(47. ábra) vékony profilú és éles elülső élű szárnyakon használják, hogy megakadályozzák az elülső él mögötti elakadást nagy támadási szögek esetén.

A mozgatható orr dőlésszögének változtatásával bármilyen támadási szöghez kiválasztható az a helyzet, ahol a profil körüli áramlás folyamatos lesz. Ez javítja a vékony szárnyak aerodinamikai jellemzőit nagy támadási szögek esetén. Ebben az esetben az aerodinamikai minőség javulhat.

A profil hajlítása a csúcs eltérítésével növeli a szárny Sumax-át anélkül, hogy jelentősen megváltoztatná a kritikus támadási szöget.

Rizs. 46. ​​Su =f (α) görbe lécekkel ellátott szárnyhoz

Rizs. 47. Elhajtható szárnyvég

Határréteg szabályozás(48. ábra) a szárnygépesítés egyik leghatékonyabb módja, és abból adódik, hogy a határréteget vagy beszívják a szárnyba, vagy lefújják a felső felületéről.

A határréteg kiszívására vagy elfújására speciális ventilátorokat vagy repülőgépek gázturbinás hajtóművei kompresszorait alkalmazzák.

A gátolt részecskék beszívása a határrétegből a szárnyba csökkenti a réteg vastagságát, növeli annak sebességét a szárnyfelület közelében és elősegíti a folyamatos áramlást a szárny felső felülete körül nagy támadási szögek esetén.

A határréteg leeresztése megnöveli a légrészecskék mozgási sebességét a határrétegben, ezáltal megakadályozza az áramlás elakadását.

A határréteg-szabályozás szárnyakkal vagy szárnyakkal kombinálva jól működik.

Rizs. 48. Határréteg-vezérlés

Rizs. 49. Fúvóka csappantyú

Sugár féklap(49. ábra) nagy sebességgel, bizonyos lefelé irányuló szögben áramló gázáramot ábrázol egy speciális résből, amely a szárny hátsó széle közelében található. Ebben az esetben a gázsugár a szárny körül áramló áramlást, mint egy eltérített csappantyú befolyásolja, aminek következtében a sugárszárny előtt (a szárny alatt) megnő a nyomás, mögötte pedig csökken, ami a légáramlás növekedését okozza. az áramlás sebessége a szárny felett. Ezenkívül reaktív erő keletkezik R, amelyet az áramló sugár hozott létre.

A sugárszárny hatékonysága a szárny támadási szögétől, a sugár kilépési szögétől és a tolóerő nagyságától függ R. Vékony, alacsony oldalarányú szárnyakhoz használják. A sugárszárny nagyobb emelési együtthatót tesz lehetővé Maximum 5-10 alkalommal. A sugárhajtómű létrehozásához turbóhajtóműből kilépő gázokat használnak.