Механизация крыла самолета. Описание. Фото. Видео. Строение крыла Строение крыла птицы схема

Способная не просто к парению в воздухе, а к настоящему полету. Их строение хорошо приспособлено для этой цели. Будучи хозяевами воздуха, они прекрасно чувствуют себя и на земле, и на воде, а некоторые из них, утки например, - во всех трех средах. В этом играет свою роль не только скелет птицы, но и перья. Главным событием, обеспечившим этим существам процветание, было развитие у них оперения. Поэтому мы рассмотрим не только скелет птицы, но кратко расскажем и о нем.

Подобно шерсти у млекопитающих, перья возникли сначала как теплоизолирующий покров. Только несколько позже они преобразовались в несущие плоскости. Птицы оделись в перья, по-видимому, за миллионы лет до того, как обрели способность летать.

Эволюционные изменения в строении птиц

Приспособление к полету привело к перестройке всех систем органов и поведения. Изменился и скелет птицы. Фото, представленное выше, - изображение внутреннего строения голубя. Структурные изменения проявились в основном в увеличении силы мышц при снижении веса тела. Кости скелета стали полыми или ячеистыми либо преобразовались в тонкие изогнутые пластинки, сохранив достаточную прочность для выполнения предназначенных им функций. На смену тяжелым зубам пришел легкий клюв, перьевой же покров - образец легкости, хотя он и может весить больше, чем скелет. Между внутренними органами расположены участвующие в дыхании воздушные мешки.

Особенности скелета голубя

Предлагаем подробно рассмотреть скелет голубя. Он состоит из тазовых костей, костей крыла, хвостовых позвонков, туловища, шейного отдела и черепной коробки. В черепе выделяют затылок, темя, лоб, клюв и очень большие глазницы. Клюв делится на 2 части - верхнюю и нижнюю. Они двигаются отдельно друг от друга. Шейный отдел включает в себя основание шеи, глотку и шею. Скелет голубя в спинной части состоит из крестцовых, поясничных и грудных позвонков. Грудь - из грудины, а также 7-ми пар ребер, крепящихся к грудным позвонкам. Хвостовые позвонки сплющены и прикреплены дисками, состоящими из соединительной ткани. Таков, в общих чертах, скелет птицы. Схема его была представлена выше.

Преобразование костного скелета

Преобразование костного скелета, связанное с хождением птиц на задних конечностях и использованием передних для полета, особенно наглядно выражено в плечевом и тазовом поясах. Плечевой пояс жестко связан с грудиной, и потому при полете тело как бы висит на крыльях. Достигается это благодаря сильно разросшимся коракоидным костям, которые у млекопитающих отсутствуют.

Скелет птицы имеет заметно усиленный тазовый пояс. Задние конечности хорошо удерживают этих животных на земле (на ветвях при лазании или на воде при плавании) и, что особенно важно, успешно гасят удары в момент приземления. Поскольку кости стали тонкими, их прочность повысилась в результате срастания друг с другом, когда менялось строение скелета птицы. Как и у млекопитающих, три парные тазовые кости слились с позвоночником и между собой. Произошло слияние туловищных позвонков, начиная от последнего грудного и кончая первым хвостовым. Все они вошли в состав сложного крестца, который укрепил тазовый пояс, позволив конечностям птиц осуществлять свои функции, не нарушая работы других систем.

Конечности птиц

Следует рассмотреть и конечности, характеризуя строение скелета птицы. Они сильно видоизменены по сравнению с типичными особенностями, характерными для позвоночных. Так, кости плюсны и предплюсны удлинились и слились между собой, образовав дополнительный сегмент конечности. Бедро обычно скрыто под перьями. У задних конечностей появился механизм, позволяющий птицам удерживаться на ветвях. Мышцы-сгибатели пальцев лежат выше колена. Их длинные сухожилия проходят по передней стороне колена, затем по задней стороне цевки и нижней поверхности пальцев. При сгибании пальцев, когда птица обхватывает ветку, сухожильный механизм запирает их, так что захват не слабеет даже во время сна. По своему строению задняя конечность птицы весьма похожа на ногу человека, однако многие кости голени и стопы у нее срослись.

Кисть

Характеризуя особенности скелета птиц, отметим, что особенно резкие изменения в связи с приспособлением к полету произошли в строении кисти. Оставшиеся кости передних конечностей срослись, образуя опору для первостепенных маховых перьев. Сохранившийся первый палец является опорой для рудиментарного крылышка, которое действует как особый регулятор, снижающий торможение крыла при малых скоростях полета. Второстепенные маховые перья прикрепляются к локтевой кости. Совместно с замечательным устройством самих перьев все это создает крыло - орган, отличающийся высокой эффективностью и адаптивной пластичностью. Ниже представлен скелет вымершей в 17 веке

Крылья

Подъемную силу и управление при полете обеспечивают маховые и рулевые перья, но их аэродинамические свойства еще не поняты до конца. При нормальном машущем полете крылья движутся вниз и вперед, а затем - резко вверх и назад. При ударе вниз крыло имеет такой крутой угол атаки, что оно гасило бы скорость, если бы первостепенные маховые перья не действовали в это время как самостоятельная несущая плоскость, препятствующая торможению. Каждое перо поворачивается вверх и вниз вдоль стержня, так что создается направленная вперед результирующая тяга, чему способствует и раздвигание их концов. Кроме того, при определенном угле атаки крылышко отводится вперед от фронта крыла. Так образуется разрез, снижающий турбулентность над несущей плоскостью и тем самым гасящий торможение. Приземляясь, птица предварительно гасит скорость, располагая тело в вертикальной плоскости, отводя назад хвост и тормозя крыльями.

Особенности строения крыльев различных птиц

Птицы, умеющие летать медленно, обладают особенно хорошо заметными щелями между первостепенными маховыми. Например, у беркута (Aquilachysaetos, на фото выше) промежутки между перьями составляют до 40% общей площади крыла. У грифов очень широкий хвост создает дополнительную подъемную силу при парении. Другую крайность по сравнению с крыльями орлов и грифов образуют длинные и узкие крылья морских птиц.

Например, альбатросы (фото одного из них представлено выше) почти не машут крыльями, паря на ветру и то пикируя, то круто взмывая вверх. Их способ полета столь специализирован, что в штилевую погоду они буквально прикованы к земле. Крылья колибри несут лишь первостепенные маховые перья и способны совершать более 50 взмахов в секунду, когда птица повисает в воздухе; при этом они движутся вперед и назад в горизонтальной плоскости.

Перьевой покров

Перьевой покров приспособлен к выполнению разнообразных функций. Так, жесткие маховые и рулевые перья образуют крылья и хвост. А кроющие и контурные придают телу птицы обтекаемую форму, а пух является термоизолятором. Налегая друг на друга, словно черепица, перья создают непрерывный гладкий покров. Тонкое строение пера в большей степени, чем какие-либо другие анатомические особенности, обеспечивает птицам процветание в воздушной среде. Опахало каждого из них состоит из сотен бородок, располагающихся в одной плоскости по обе стороны от стержня, а от них также в обе стороны отходят бородочки, несущие крючочки со стороны, удаленной от тела птицы. Эти крючочки цепляются за гладкие бородочки предыдущего ряда бородок, что позволяет сохранять форму опахала неизменной. На каждом маховом пере крупной птицы насчитывается до 1,5 млн. бородочек.

Клюв и его значение

Клюв служит птицам манипулирующим органом. На примере вальдшнепа (Scolopaxrusticola, один из них представлен на фото выше) можно увидеть, сколь сложными могут быть действия клюва, когда птица погружает его в почву, охотясь за червем. Наткнувшись на добычу, птица сокращением соответствующих мышц сдвигает вперед квадратные кости, входящие в состав челюстной дуги. Те в свою очередь толкают вперед которые вызывают отгибание вверх кончика надклювья, находится овальное отверстие, через которое проходит сухожилие подключичной мышцы, прикрепляющееся к верхней стороне плеча. Таким образом, при сокращении крыло поднимается, а при сокращении грудных - опускается.

Итак, мы изложили основные особенности строения скелета птиц. Надеемся, вы открыли для себя что-то новое об этих удивительных существах.

Ощущение полета всегда представляли себе как что-то необыкновенное, как восторг и радость. Сила тяжести прижимает нас к поверхности Земли, и мы пытаемся найти средства, чтобы освободиться от ее объятий.

Люди были пятыми представителями животного царства, поднявшимися в воздух и научившимися летать на большие расстояния. Первыми 300 миллионов лет назад взлетели насекомые, и они до сих пор остаются самой многочисленной и самой преуспевающей группой летающих животных. Их наружный скелет легко адаптируется, образуя крылья, а малые размеры тела способствуют тому, что отношение поверхности к объему у них благоприятно для полета. После насекомых воздушное пространство освоили птерозавры, а затем птицы и летучие мыши.

Птерозавры - летающие рептилии - исчезли 80-100 млн. лет назад, в период, когда вымерли многие рептилии. Иногда их считают «ошибкой эволюции», группой, выброшенной на свалку истории. Однако период их существования охватывал 50-60 млн. лет, а такому летному стажу можно позавидовать. По своему строению птерозавры напоминали планеры с перепончатыми крыльями, поддерживаемыми единственным вытянутым пальцем. Это были животные весьма различных размеров - от небольших, величиной с воробья, до таких, как, например, птеранодон, у которого при сравнительно небольшом теле (с лебедя) размах крыльев достигал 7 метров. Птерозавры, видимо, не имели мощной летательной мускулатуры, судя по тому что грудная кость у них была небольшой. Обитали они, вероятно, на отвесных приморских скалах, откуда планировали вниз для ловли рыбы, а затем снова взлетали к своим гнездам.

Единственная группа млекопитающих, способных к активному полету, - летучие мыши. Их перепончатые крылья поддерживаются несколькими пальцами передних конечностей, задними конечностями и у некоторых видов хвостом. Многие из этих животных невелики, однако у крыланов размах крыльев может достигать полутора метров. Летучие мыши чаще всего ведут ночной образ жизни, ориентируясь с помощью ультразвуковой локации (система эхолокации, использующая высокочастотные звуки, не слышимые человеческим ухом). Аналогичную систему, но в диапазоне слышимых нами частот используют южноамериканские птицы гуахаро, живущие в темных пещерах и вылетающие на поиски пальмовых орехов.

У некоторых животных, не способных к настоящему длительному полету, имеются крылоподобные структуры, позволяющие им планировать. Такие приспособления есть у различных рыб, лягушек и рептилий. Например, летучий дракон-ящерица длиной около 20 см, обитающая в юго-восточной Азии, - имеет уплощенное тело и похожие на крылья кожные перепонки, прикрепленные к последним шести или семи ребрам. Во время ухаживания животное планирует с дерева на дерево, совершая в воздухе полный оборот.

Строение крыла приспособлено к образу жизни данной птицы, будь то летающая с дьявольской быстротой ласточка, парящий наподобие планера кондор или передвигающийся по земле фазан. Миколог и исследователь птиц Сэвайл выделил ряд наиболее обычных типов крыла.

Эллиптическое крыло

Птицы, живущие в лесах и на земле, такие как куриные, голуби, дятлы и многие воробьиные, имеют короткие широкие крылья с множеством щелей (изменяемых промежутков между маховыми перьями первого порядка). Такое строение обеспечивает высокую маневренность и быстрый взлет.

Высокоскоростное крыло

Птицы, кормящиеся подобно стрижам в воздухе или совершающие длительные миграции, как, например, крачки, имеют длинные, относительно узкие крылья. Такое крыло лучше приспособлено к быстрому равномерному полету, чем к скоростному взлету и аневрированию в ограниченном пространстве.

Крыло с высоким отношением длины к ширине

Очень длинные, узкие крылья парящих морских птиц, таких как альбатросы и буревестники, приспособлены к высоко cкоростному планированию при сильных устойчивых ветрах.

Щелевое крыло, создающее большую подъемную силу

Птицы, парящие над сушей, такие как кондоры, грифы, орлы и совы, имеют длинные широкие крылья с множеством щелей. Такое строение крыла позволяет сочетать маневренность с плавным скольжением, дает возможность птице кружить в небольших восходящих потоках тёплого воздуха, образующихся над землей.

Если обычные птицы - это планеры, у которых роль пропеллера выполняют перья на концах крыльев, то колибри можно сравнить с вертолетами. Эти удивительные создания могут подниматься вертикально вверх, зависать и даже летать «задним ходом»! Крылья их по своему строению отличаются от крыльев других птиц: они почти не гнутся, малоподвижны в запястном и локтевом суставах, но свободно вращаются в плечевом суставе. Во время зависания крылья движутся вперед, вниз, назад и вверх, описывая восьмерку, как будто эта крошечная птичка гребет веслами в воздухе.

Одним из важнейших факторов в аэронавтике является отношение площади крыльев к весу летательного аппарата; величины этого отношения у птиц могут служить уроком математики, преподанным нам природой. У более тяжелых птиц на единицу веса приходится относительно меньшая поверхность крыла по сравнению с легкими. Иными словами, чем меньше птица, тем относительно больше площадь ее крыльев по отношению к весу. Это можно объяснить тем, что крупные птицы приближаются по размерам к верхнему пределу. Они не могут стать еще больше, не жертвуя относительной величиной крыльев. Принято считать, что площадь крыльев у птицы приблизительно пропорциональна весу тела, взятому в степени 2/3.

Интересно, что птицы, у которых отношение площади крыльев к весу тела меньше обычного, такие как колибри, гагары и гуси, плохо приспособлены к парящему полету в отличие от таких, как, например, цапли и орлы, у которых это отношение больше обычного и которые могут превосходно парить. Создается впечатление, что в ходе эволюции возникали небольшие отклонения в росте крыльев и тела, смещавшие это соотношение в ту или иную сторону от изначального среднего в зависимости от экологической ниши.

В общем случае крыло самолёта состоит из центропланной части, консолей (левой и правой) и механизации крыла . Также крыло можно разделить на две части, левое и правое полукрыло. Часто встречается термин «крылья», но он ошибочен по отношению к моноплану .

Принцип действия

Дым показывает движение воздуха, обусловленное взаимодействием крыла с воздухом.

Подъемная сила крыла создается за счет разницы давлений воздуха на нижнюю и верхнюю поверхность. Давление же воздуха зависит от скорости протекания воздуха. На нижней поверхности крыла скорость протекания воздуха оказывается ниже, чем на верхней, поэтому подъемная сила крыла направлена снизу вверх.

Одним из популярных объяснений принципа действия крыла является ударная модель Ньютона: частицы воздуха, сталкиваясь с нижней поверхностью крыла, стоящего под углом к потоку, упруго отскакивают вниз («скос потока»), согласно третьему закону Ньютона толкая крыло вверх. Данная модель учитывает закон сохранения импульса, но полностью игнорирует обтекание верхней поверхности крыла, вследствие чего она даёт заниженную величину подъёмной силы.

В другой популярной модели возникновение подъёмной силы объясняется разностью давлений на верхней и нижней сторонах профиля, возникающей согласно закону Бернулли . Обычно рассматривается крыло с плоско-выпуклым профилем : нижняя поверхность плоская, верхняя - выпуклая. Набегающий поток разделяется крылом на две части - верхнюю и нижнюю, - при этом вследствие выпуклости крыла верхняя часть потока должна пройти больший путь, нежели нижняя. Для обеспечения неразрывности потока скорость воздуха над крылом должна быть больше, чем под ним, из чего следует, что давление на верхней стороне профиля крыла ниже, чем на нижней; этой разностью давлений обуславливается подъёмная сила. Однако данная модель не объясняет возникновение подъёмной силы на двояковыпуклых симметричных или на вогнуто-выпуклых профилях, когда потоки сверху и снизу проходят одинаковое расстояние.

Для устранения этих недостатков Н. Е. Жуковский ввёл понятие циркуляции скорости потока ; в 1904 году им была сформулирована теорема Жуковского . Циркуляция скорости позволяет учесть скос потока и получать значительно более точные результаты при расчётах.

Также в приведённых объяснениях не раскрывается детальный механизм передачи энергии от крыла к потоку, то есть совершения работы самим крылом. Хотя верхняя часть воздушного потока действительно имеет повышенную скорость, геометрическая длина пути не имеет к этому отношения - это вызвано взаимодействием слоёв неподвижного и подвижного воздуха и верхней поверхности крыла. Поток воздуха, следующий вдоль верхней поверхности крыла, «прилипает» к ней и старается следовать вдоль этой поверхности даже после точки перегиба профиля - эффект Коанды . Благодаря поступательному движению крыло совершает работу по разгону этой части потока.

В реальности обтекание крыла является очень сложным трёхмерным нелинейным и зачастую нестационарным процессом. Подъёмная сила крыла зависит от его площади, профиля, формы в плане, а также от угла атаки , скорости и плотности потока, числа Маха и от целого ряда других факторов.

Форма крыла

Одна из основных проблем при конструировании новых самолётов - выбор оптимальной формы крыла и его параметров (геометрических, аэродинамических, прочностных и т. п.).

Прямое крыло

Крыло с наплывом (оживальное)

Вариация стреловидного крыла . Действия крыла оживальной формы можно описать как спиральный поток вихрей, срывающихся с острой передней кромки большой стреловидности в околофюзеляжной части крыла. Вихревая пленка вызывает также образование обширных областей низкого давления и увеличивает энергию пограничного слоя воздуха, увеличивая тем самым коэффициент подъёмной силы. Маневренность ограничивается прежде всего статической и динамической прочностью конструкционных материалов, а также аэродинамическими характеристиками самолёта.

Сверхкритическое крыло

Интересный пример модификации стреловидного крыла . Использование уплощённых профилей с изогнутой задней частью позволяет равномерно распределить давление вдоль хорды профиля и тем самым приводит к смещению центра давления назад, а также увеличивает критическое число Маха на 10-15 %.

Обратной стреловидности

Треугольное крыло

Трапециевидное крыло

Эллиптическое крыло

Эллиптическое крыло имеет наибольшее аэродинамическое качество среди всех известных типов крыла.

Толщина крыла

Крыло также характеризуется относительной толщиной (соотношение толщины к ширине), у корня и на концах, выраженной в процентах.

Толстое крыло

Толстое крыло позволяет отодвинуть момент срыва в штопор (сваливание), и лётчик может маневрировать с бо́льшими углами и перегрузкой. Главное - этот срыв на таком крыле развивается постепенно, сохраняя плавное обтекание потока на большей части крыла. При этом, лётчик получает возможность распознать опасность по возникающей тряске аэроплана и вовремя принять меры. Самолёт же с тонким крылом резко и внезапно теряет подъёмную силу почти на всей площади крыла, не оставляя пилоту шансов.

Механизация крыла

• 2 - концевой элерон
• 3 - корневой элерон
• 4 - обтекатели механизма привода закрылков
• 7 - корневой трехщелевой закрылок
• 8 - внешний трехщелевой закрылок
• 10 - интерцептор/спойлер

Складывающееся крыло

Конструктивно-силовые схемы крыла

По конструктивно-силовой схеме крылья делятся на ферменные, лонжеронные, кессонные.

Ферменное крыло

Конструкция такого крыла включает пространственную ферму, воспринимающую силовые факторы, нервюры и обшивку, передающую аэродинамическую нагрузку на нервюры. Не следует путать ферменную конструктивно-силовую схему крыла с лонжеронной конструкцией, включающей лонжероны и (или) нервюры ферменной конструкции. В настоящее время крылья ферменной конструкции практически не применяются.

Лонжеронное крыло

Лонжеронное крыло включает один или несколько продольных силовых элементов - лонжеронов , которые воспринимают изгибающий момент . Помимо лонжеронов, в таком крыле могут присутствовать продольные стенки. Они отличаются от лонжеронов почти полным отсутствием поясов. Остальные силовые элементы (нервюры , панели обшивки с стрингерным набором) крепятся к лонжеронам. Лонжероны передают нагрузку на шпангоуты фюзеляжа самолета с помощью моментных узлов.

Кессонное крыло

Кессонное крыло воспринимает все основные силовые факторы с помощью кессона, включающего лонжероны и силовые панели обшивки. В пределе лонжероны вырождаются до стенок, а изгибающий момент полностью воспринимается панелями обшивки. В таком случае конструкцию называют моноблочной . Силовые панели включают обшивку и подкрепляющий набор в виде стрингеров или гофра. Подкрепляющий набор служит для обеспечения отсутствия потери устойчивости обшивки от сжатия и работает на растяжение-сжатие вместе с обшивкой. Кессонная конструкция крыла требует наличия центроплана , к которому крепятся консоли крыла. Консоли крыла стыкуются с центропланом при помощи контурного стыка, обеспечивающего передачу силовых факторов по всей ширине панели.

История исследования

Первые теоретические исследования и важные результаты были проведены на рубеже XIX-XX веков русскими учёными Н. Жуковским , С. Чаплыгиным и немецким М. Куттой .

Среди полученных ими результатов можно отметить.

Назначение самолета - магистральный среднерейсовый пассажирский с тремя двухконтурными турбореактивными двигателями с тягой по 95000Н. Год выпуска - 1968, (ТУ-154М - 1982 г.) (Рис. 3.151. А) – Б))

Взлетная масса
Число пассажиров
Крейсерская скорость
Дальность полета 90000 кг
164
900 км/ч
2450 - 3850 км.

Рис. 3.151. Общий вид и основные данные самолёта ТУ-154М

3.12.7.1. Внешние формы крыла

Крыло стреловидное с углом стреловидности 35 0 , площадь крыла - 201,5 м2, размах крыла - 37,55 м.
Крыло состоит из жестко связанного с фюзеляжем центроплана и двух отъемных консолей (ОЧК) (Рис. 3.152.).

Рис. 3.153. Общий вид крыла самолёта ТУ-154М.

3.12.7.2. Силовая схема крыла

Крыло имеет кессонную силовую схему (Рис. 3.153, Рис. 3.154.).

Рис. 3.154. Крыло самолёта ТУ-154М

Его основным силовым элементом является кессон, образованный тремя лонжеронами, верхней и нижней силовыми панелями и набором нервюр. Кессон обеспечивает восприятие изгибных нагрузок, перерезывающих сил и крутящих моментов в любом сечении крыла (Рис. 3.155.).

Рис. 3.155. Силовой каркас крыла

Нервюры крыла расположены перпендикулярно оси третьего лонжерона. Кессоны центроплана и ОЧК герметизированы и используются в качестве топливных баков. Весь запас топлива на самолете размещен в четырех центропланных баках и двух баках в консолях крыла (3.156.)

Рис. 3.156. Схема кессон-баков в крыле

Герметизация кессонов проводится тремя линиями, каждая из которых выполнена непрерывной и полностью обеспечивает герметизацию кессонов.
Первая линия - внутришовная герметизация выполнена нанесением пастообразного герметика на соприкасаемые поверхности деталей.
Вторая линия - внешовная герметизация выполнена нанесением жгутиков из герметика по всем швам и стыкам деталей.
Третья линия - поверхностная герметизация с двухкратным кистевым нанесением герметика по всем заклепочным и болтовым соединениям и всей нижней поверхности кессона на высоту 150 мм от низа (Рис. 3.157.).

Рис. 3.157. Герметизация кессон-баков

К силовому кессону крепятся вспомогательные конструкции (Рис. 3.158.):

· носовая часть крыла,

· хвостовая часть крыла,

· обтекатели рельсов закрылков,

· концевые обтекатели крыла,

· аэродинамические перегородки,

· гондолы основных опор шасси.

Рис.3.158. Кессона крыла и крепление вспомогательных конструкций

1. Центроплан, 2. Предкрылки, 3. Отъемная часть крыла (ОЧК), 4. Аэродинамическая перегородка, 5. Концевой обтекатель, 6. Элерон, 7. Закрылки, 8. Интерцепторы.

Вспомогательные конструкции крыла придают ему обтекаемую форму, улучшая его аэродинамику, и служат для размещения в крыле различного оборудования.

3.12.7.3. Конструкция элементов крыла

Составные части и элементы крыла самолета Ту-154 (Рис. 3.159. А) – Б) ).

· Силовые панели.

· Лонжероны.

· Нервюры.

· Стрингеры.

· Вспомогательные конструкции.

Рис. 3.159. Составные элементы крыла.

3.12.7.3.1. Силовые панели

Верхние силовые панели центроплана состоят из пяти (1, 2, 3, 4, 6) технологических и одной (5) съемной панели (Рис. 3.160.). Нижние панели центроплана делятся на четыре технологические панели.

Рис. 3.160. Состав панелей крыла

Верхние пояса бортовых нервюр 3 являются стыковочными профилями, к которым герметично крепятся стенки нервюр, обшивка фюзеляжа и на них же стыкуются верхние силовые панели центроплана. На нервюре 14 с помощью специальных стыковочных профилей обеспечивается фланцевый стык ОЧК с центропланом (Рис. 3.161).

Рис. 3.161. Нервюра № 14 стыка ОЧК

Верхние силовые панели ОЧК конструктивно состоят из двух (2, 7) технологических и четырех (1, 3, 4, 5) съемных панелей (Рис. 3.162.).

Рис. 3.162. Состав панелей ОЧК

Нижняя панель ОЧК состоит из одной технологической панели 8.

Каждая силовая панель образована обшивкой переменной по размаху толщины и приклепанными к ней стрингерами. Поперечные стыки панелей выполняются с помощью стыковочных профилей по нервюрам. Продольные стыки обшивок расположены по стрингерам и поясам лонжеронов.
Съемные панели крыла предусмотрены для доступа внутрь баков-отсеков при нанесении третьего слоя герметика, а также при ремонте крыла. Первая съемная панель ОЧК, кроме того, служит для доступа к стыковым болтам по стенке второго лонжерона на 14 нервюре. Съемные панели герметичны и их крепление осуществляется болтами с резиновыми уплотнительными кольцами к герметичным колпачковым анкерным гайкам. На сопрягаемых поверхностях съемных панелей ставятся резиновые уплотнительные прокладки. Крепление съемных панелей к нервюрам выполняется через вкладыши.
Стрингеры технологических панелей крепятся к поясам нервюр через компенсаторы, что обеспечивает сборку крыла с базированием на обшивку (рис. 3.163, Рис. 3.164., Рис. 3.165. А) – В) ).

Рис. 3.163. Крепление верхних технологических панелей к нервюрам

Рис. 3.164. Крепление съёмных панелей к нервюрам центроплана .

Рис. 3. 165. Крепление стрингеров панелей к нервюрам

3.12.7.3.2. Лонжероны

Три лонжерона крыла являются основными продольными элементами, передающими перерезывающую силу и участвующими в составе силовых панелей в работе на изгиб.
Лонжероны 1-й и 3-й расположены по всему размаху крыла, а 2-й лонжерон доходит только до 33 нервюры (Рис. 3.166.). Он герметичен только между нервюрами 3 и 14.

Рис. 3.166. Схема лонжеронов крыла и центроплана

Все лонжероны имеют излом по осям нервюр 3 и 14. Лонжероны представляют собой тонкостенные балки, состоящие из верхних и нижних поясов, соединенных стенками, на которых установлены подкрепляющие стойки (Рис. 3.167.).

Рис. 3.167 Сечение лонжеронов крыла

На лонжероне 1 установлены:

· кронштейны крепления кареток предкрылков,

· кронштейны крепления подъемников предкрылков,

· опоры валов трансмиссии предкрылков,

· герметичные кожухи для рельсов предкрылков.

На лонжероне 2 установлены кронштейны крепления передних узлов балок внутреннего и внешнего закрылков (Рис. 3.168.)

Рис. 3.169. Узлы крепления на лонжероне 2.

На лонжероне 3 установлены:

· кронштейны крепления балок внутреннего и внешнего закрылков,

· узлы крепления основных опор шасси (Рис.3.170.)

Рис. 3.170. Узлы крепления на лонжероне 3

· кронштейны навески элеронов показаны на Рис. 3.171.

Рис. 3.171. Кронштейны навески элеронов

· кронштейны навески интерцепторов,

· кронштейны крепления подъемников закрылков,

· кронштейны крепления рулевых приводов,

· кронштейны крепления опор валов трансмиссии закрылков, качалок и тяг управления.

Для осмотра и ремонта на стенках лонжеронов 1 и 2 имеются эксплуатационные люки-лазы, закрывающиеся съемными герметическими крышками (Рис. 3.172.).

Рис. 3.172. Эксплуатационные люки.

3.12.7.3.3. Нервюры

Поперечный набор нервюр связывает в одно целое все элементы продольного набора и обшивку крыла, определяя форму его аэродинамического профиля (Рис. 3.173.).
Каждое полукрыло имеет 45 нервюр и одну общую центральную в плоскости симметрии самолета. Все нервюры, кроме 3 и 45 расположены перпендикулярно лонжерону 3. Нервюра 14 перпендикулярна 3-у лонжерону ОЧК.
Рядовые нервюры балочной конструкции состоят из верхних и нижних поясов, связанных стенками, которые подкреплены стойками. Крепление нервюр к лонжеронам выполнено с помощью профилей и фитингов (Рис. 3.174.).

Рис. 3.173. Соединение нервюр и лонжеронов

Рис. 3.174. Нервюра крыла

Стенки нервюр 3, 14, 45 герметичны. В стенках остальных нервюр имеются отверстия для перетекания топлива, а также отверстия для крепления фланцев и переходников трубопроводов топливной системы.
В нервюрах О, 1, 2 и 4 имеются лазы для доступа в гермоотсеки.
Силовые нервюры (Рис.3.175.) установлены в местах крепления шасси и гондол - 11 и 13, а также в местах установки кронштейнов навески закрылков, элеронов, крепления силовых приводов.

Рис. 3.175.Силовая нервюра крыла

3.12.7.3.4. Стрингеры

Стрингеры силовых панелей выполнены из прессованных профилей (Рис. 3.176.). В центроплане и в корневых частях ОЧК используются профили двутаврового сечения, а в концевых частях ОЧК - таврового и Z-образного сечения. Перестыковка стрингеров и обшивки силовых панелей осуществляется на специальных стыковочных профилях.

Рис. 3.176. Расположение стрингеров по поперечному сечению крыла

Обращает на себя внимание более мощные сечения и более частое расположение стрингеров в верхних панелях, которые работают на сжатие и должны иметь высокие критические напряжения общей и местной потери устойчивости.

3.12.7.3.5. Вспомогательные конструкции

На Рис. 3.177 показаны вспомогательные конструкции самолёта ТУ-154М.

Рис. 3.177. Вспомогательные конструкции

Съемные носки ОЧК крепятся к лонжерону 1 болтами с плавающими анкерными гайками (Рис. 3.178.). Отсеки носка состоят из обшивки, верхнего и нижнего окантовывающих профилей и поперечного набора диафрагм.

Рис. 3.178. Конструкция носка крыла

В обшивке носков предусмотрены вырезы под рельсы и подъемники предкрылков, которые прикрываются специальными створками. Для фиксации предкрылков в убранном положении в носках установлены замки.
Хвостовая часть ОЧК расположена за лонжероном 3 и разделена на четыре отсека. Каждый отсек состоит из обшивки, продольных окантовывающих профилей и поперечного набора балочек или диафрагм. В зоне закрылков на хвостовой части снизу подвешены на шомпольной подвеске щитки, закрывающие щель между крылом и закрылком в убранном положении. Уплотнение щели обеспечено резиновым профилем, закрепленным на щитках (Рис. 3.179.).

Рис. 3.179. Хвостовая часть ОЧК

Обтекатели рельсов закрылков закреплены болтами на нижней поверхности закрылков. Обшивка обтекателей изнутри подкреплена набором диафрагм.
На верхней поверхности ОЧК закреплены болтами две аэродинамические перегородки. Каждая из них состоит из двух гнутых из листа уголков, между которыми установлена на заклепках пластина-нож (Рис. 3.179.).

Рис. 3.179. Аэродинамические перегородки

Концевой обтекатель крыла крепится болтами с анкерными гайками на нервюре 45. Металлическая обшивка обтекателя изнутри подкреплена диафрагмами. В обшивке имеются вырезы для установки аэронавигационных огней (Рис. 3.180.).

Рис. 3.180. Законцовка крыла

В хвостовой части обтекателя закреплен электростатический разрядник.
Гондолы опор шасси установлены в хвостовой части центроплана и крепятся к усиленным нервюрам 11 и 13. Гондола обтекаемой формы состоит из обшивки и подкрепляющего каркаса, образованного набором шпангоутов, стрингеров и двух лонжеронов, на которых подвешиваются створки ниши шасси. Крепление гондолы к панелям центроплана осуществляется болтами с помощью бортовых угольников и уголков (Рис. 3.181).

Рис. 3.181. Крепление гондолы шасси

3.12.7.4. Стык ОЧК с центропланом

ОЧК крепится к центроплану фланцевым стыком по нервюре № 14 (Рис. 3.182. А) – Б)).

Рис.3.182. Фитинговый стык по нервюре № 14.

Верхние и нижние силовые панели кессона соединяются с помощью профилей разъема 1 и 3, а лонжероны - с помощью стоек 2, 14, 16. В зазоре между стенками нервюры № 14 по стойкам лонжерона №2 установлены планки 15. Для обеспечения герметичности баков-кессонов стыковочные болты 10 имеют гермогайки 9 и уплотнительные резиновые кольца 12 под головками болтов, которые закрываются колпачками 11 на герметике 13 (Рис. 3.182.).

Рис. 3.182. Сечение фитингового стыка

Профили разъема имеют колодцы и пазы, в которые вкладываются и затягиваются стыковочные болты 8 с предварительно навернутыми гайками и двумя сферическими шайбами 7. Колодцы и пазы закрываются перекрывными лентами 4, которые крепятся болтами с анкерными гайками 6, 5. Колодцы по верхнему профилю разъема заполняются смазкой до уровня половины диаметра стыковочных болтов. Нижняя перекрывная лента имеет дренажные отверстия.

3.12.7.5. Элерон

Элерон подвешивается между нервюрами 33 и 40 на четырех кронштейнах, которые установлены на заднем лонжероне крыла (Рис. 3.183.).

Рис. 3.183. Элерон самолёта ТУ-154М

Элерон цельнометаллической конструкции с осевой компенсацией и без весовой балансировки. Устранение изгибно-элеронного флаттера обеспечено жесткой фиксацией элерона необратимым бустером. Элерон состоит из лонжерона, набора нервюр, верхней и нижней обшивок, законцовочного профиля и съемных носков, которые крепятся по продольным стыковочным лентам болтами на анкерных гайках. Лонжерон элерона балочной конструкции, состоит из верхнего и нижнего поясов таврового сечения и стенки, подкрепленной стойками. На лонжероне установлено четыре кронштейна навески элеронов, фитинги для крепления силовых нервюр и фитинги под кронштейн крепления рулевого привода. Силовые и рядовые нервюры балочной конструкции, состоящей из стенки, окантованной сверху и снизу профилями таврового и уголкового сечения. Стенки и профили рядовых нервюр имеют меньшую толщину и меньшую площадь сечения по сравнения с силовыми нервюрами. Диафрагмы носка элерона предназначены для крепления обшивки. Все диафрагмы имеют отбортованные для жесткости отверстия. В местах выреза носка элерона диафрагмы имеют глухие отбортовки. На торцевой нервюре установлен кронштейн 6, который при отклонении элерона вверх на 1,5 0 включает в работу элерон-интерцептор.

3.12.7.6. Гасители подъемной силы

Гасители подъемной силы на каждой половине крыла состоят из внутренней секции, установленной на центроплане и двух внешних секций, которые закреплены на консолях. За внешними гасителями подъемной силы ближе к концу ОЧК подвешены интерцепторы, конструкция которых полностью идентична конструкции гасителей подъемной силы (Рис.3.184.).

Рис. 3.184. Гасители подъёмной силы

Внешние и внутренние гасители подъемной силы служат воздушными тормозами и используются при нормальном и экстренном снижении, при опробовании двигателей на земле и при прерванном взлете. Они отклоняются вверх с помощью гидроцилиндров. Элерон-интерцептор (Рис. 3.185.) предназначен для совместной работы с элеронами с целью повышения эффективности поперечного управления. Этот интерцептор специальным рулевым приводом отклоняется синхронно с элероном вверх. При отклонении элерона вниз он не работает.
Каждая секция этих поверхностей состоит из лонжерона, верхней и нижней обшивок, рядовых и силовых нервюр и законцовочного профиля. На законцовочном профиле снизу установлены пластины из пластика для защиты обшивки закрылка от царапин. Внутренний гаситель подъемной силы подвешен на пяти опорах на балку хвостовой части центроплана. Каждая секция внешних гасителей подъемной силы и -интерцепторов подвешены к третьему лонжерону крыла на четырех кронштейнах. Кронштейны крепятся болтами к лонжерону и силовым нервюрам.

Рис. 3.185. Навеска элерона-интерцептора

3.12.7.7. Предкрылки

Предкрылки состоят из одной секции на центроплане и четырех секций на ОЧК Рис. 3.186.).

Рис. 3.186. Конструкция предкрылков

В убранном положении предкрылки вписываются в профиль крыла. В выпущенном положении между предкрылками и носком крыла образуется профилированная щель, обеспечивающая увеличение скорости обтекания верхней поверхности крыла, в результате чего развитие срыва на крыле затягивается на большие углы атаки и улучшаются взлетно-посадочные характеристики самолета.
Конструкция каждой секции предкрылка состоит из внешней и внутренней обшивок, нижнего и законцовочного профилей, рядовых и силовых нервюр, кронштейнов крепления рельсов и кронштейнов крепления подъемников. Секции 1, 2, 3 имеют по одному стрингеру. На секциях 3, 4 установлена обшивка с электрообогревом. Секция 1 шарнирно связана с секцией 2, секция 3 - с секцией 4. Это обеспечивает синхронность отклонения и совместность силовой работы секций. Каждая секция навешена на лонжероне №1 крыла на двух рельсах и имеет подъемник и крюк. В убранном положении предкрылка крюки заходят в зацепление с роликами, установленными в носке крыла, что обеспечивает прижим секций предкрылка к контуру крыла. Каждая секция предкрылка выдвигается винтовым подъемником, штоки, которых соединены с цапфами на предкрылке.

3.12.7.8. Закрылки

Крыло имеет внутренние и внешние закрылки. Внутренний расположен на центроплане между фюзеляжем и гондолой шасси, а внешний - на ОЧК между гондолой и элероном (Рис. 3.187.).

Рис. 3.187. Конструкция закрылка

Рис. 3.188. Узлы крепления подъёмника и рельса.

Каждый закрылок приводится в движение двумя подъемниками (Рис. 3.188.), расположенными на его концах. Подъемники крепятся к кронштейнам, установленным на третьем лонжероне крыла (Рис. 3.189.). На первых модификациях самолета использовались трехщелевые закрылки, которые на модификации ТУ-154М были заменены на более простые и легкие двухщелевые (Рис.3.190.).

Рис. 3.189. Крепление подъёмников

Рис. 3.190. Размещение двухщелевых закрылков на крыле

Каждый закрылок состоит из основного звена и дефлектора. Основное звено является главной силовой частью закрылка (Рис. 3.191.).

Рис. 3.191. Крепление закрылка

Оно навешивается на крыло с помощью рельсов (Рис. 3.192.), перемещающихся

Рис. 3.192. Навеска закрылков

между роликами кареток, неподвижно закрепленных на крыле. Дефлектор служит для образования двух щелей при выпущенном положении закрылка. Дефлектор перемещается по рельсам, закрепленным на основном звене. Ширина щели зависит от угла отклонения закрылка. В убранном положении дефлектор прижат к основному звену и закрыт снизу пружинной створкой с уплотнительным резиновым профилем (Рис. 3.193).

Отклонение закрылков на взлете и посадке увеличивает несущую способность крыла, в результате чего снижаются взлетно-посадочные скорости и соответствующие им дистанции.
Основное звено закрылка цельнометаллической клепаной конструкции состоит из:

· верхней и нижней обшивок,

· обшивки носка,

· двух лонжеронов балочной конструкции,

· набора нервюр и диафрагм,

· кронштейнов крепления кареток и подъемников.

Нервюры по основным опорам закрылка являются силовыми. Рядовые нервюры клепаной конструкции и состоят из прессованных поясов, соединенных подкрепленной стойками стенкой. Дефлектор состоит из обшивки, лонжеронов, нервюр, диафрагм и кронштейнов.

Рис. 3.193. Навеска дефлектора

3.12.7.9. Вопросы для тренинга и самоконтроля

1. Каковы внешние формы крыла самолета ТУ-154?

Крыло трапециевидное (Рис. 3.194.) с углом стреловидности по четверти хорд 35 0 . Геометрическая крутка крыла - 4 0 .

Рис. 3.194. Вид в плане на самолёт ТУ-154М.

2. Какова силовая схема крыла самолета ТУ-154?

Крыло кессонной схемы с тремя лонжеронами.

3. Принцип стыковки ОЧК с центропланом самолета ТУ-154?

Контурный фланцевый стык выполняется с помощью стыковочных профилей (профили разъема) по силовым панелям и болтами по стенкам лонжеронов.

4. Тип конструкции силовых панелей крыла ТУ-154?

Силовые панели сборной клепаной конструкции. Панель состоит из толстой обшивки и частого набора стрингеров двутаврового сечения у корня и таврового или Z-образного сечения на концах крыла. Сечение верхней (сжатой) панели более мощное по сравнению с нижней панелью.

5. Как обеспечивается герметизация баков-отсеков крыла ТУ-154?

Герметизация выполняется в три этапа:

· внутришовная - нанесением пастообразного герметика на сопрягаемые поверхности деталей,

· внешовная - нанесением жгутиков из герметика по всем швам и стыкам,

· поверхностная - двухкратным кистевым нанесением герметика по всем заклепочным и болтовым швам и по всей нижней поверхности кессона на высоту 150 мм от низа.

6. На каком лонжероне крыла установлены узлы крепления основных опор шасси на самолете ТУ-154?

На третьем лонжероне центроплана.

7. Как расположены нервюры в крыле самолета ТУ-154?

Нервюры расположены перпендикулярно оси третьего лонжерона.

8. Какую аэродинамическую компенсацию имеют элероны самолета ТУ-154?

Элероны имеют осевую аэродинамическую компенсацию.

9. Чем объясняется отсутствие весовой балансировки на элеронах самолета ТУ-154?

Жесткой фиксацией элеронов необратимыми бустерами.

10. Для чего служат гасители подъемной силы и интерцепторы на крыле самолета ТУ-154?

Внутренние и две секции внешних гасителей подъемной силы служат в качестве воздушных тормозов при нормальном и экстренном снижении, на пробеге и прерванном взлете, при опробовании двигателей на земле.
Интерцепторы работают совместно с элеронами и повышают эффективность поперечного управления самолетом.

11. Какой вид механизации крыла используется на самолете ТУ-154?

Пять секций предкрылков по передней кромке крыла и две секции двухщелевых (на ранних модификациях самолета - трехщелевых) закрылков. Выдвижение механизации обеспечивается специальными подъемниками по направляющим рельсам. К механизации относятся также и гасители подъемной силы.

К сожалению, я ненашел ни одной статьи по аэродинамики "для моделиста". Ни на форумах, ни в дневниках, ни в блогах- ни где нет нужной "выжимки" по этой теме. А вопросов возникает море, особенно у новичков, да и те, кто считает себя "уже не новичком", зачастую не утруждают себя изучением теории. Но мы это исправим!)))

Сразу скажу, сильно углубляться в эту тему не буду, иначе это получится, как минимум научный труд, с кучкой непонятных формул! И тем более я не стану пугать вас такими терминами, как "число Рейнольдса"- кому будет интересно- можете почитать на досуге.

Итак, договорились- только самое нужное для нас- моделистов.)))

Силы, действующие на самолет в полете.

В полете самолет подвергается влиянию многих сил, обусловленных наличием воздуха, но все их можно представить в виде четырех главных сил: силы тяжести, подъемной силы, силы тяги винта и силы сопротивления воздуха (лобовое сопротивление). Сила тяжести остается всегда постоянной, если не считать уменьшения ее по мере расхода горючего. Подъемная сила противодействует весу самолета и может быть больше или меньше веса, в зависимости от количества энергии, затрачиваемой на движение вперед. Силе тяги винта противодействует сила сопротивления воздуха (иначе лобовое сопротивление).

При прямолинейном и горизонтальном полете эти силы взаимно уравновешиваются: сила тяги винта равна силе сопротивления воздуха, подъемная сила равна весу самолета. Ни при каком ином соотношении этих четырех основных сил прямолинейный и горизонтальный полет невозможен.

Любое изменение любой из этих сил повлияет на характер полета самолета. Если бы подъемная сила, создаваемая крыльями, увеличилась по сравнению с силой тяжести, результатом оказался бы подъем самолета вверх. Наоборот, уменьшение подъемной силы против силы тяжести вызвало бы снижение самолета, т. е. потерю высоты.

Если равновесие сил не будет соблюдаться, то самолет будет искривлять траекторию полета в сторону преобладающей силы.

Про крыло.

Размах крыла - расстояние между плоскостями, параллельными плоскости симметрии крыла, и касающимися его крайних точек. Р. к. это важная геометрическая характеристика летательного аппарата, оказывающяя влияние на его аэродинамические и лётно-технические характеристики, а также является одним из основных габаритных размеров летательного аппарата.

Удлинение крыла - отношение размаха крыла к его средней аэродинамической хорде. Для непрямоугольного крыла удлинение = (квадрат размаха)/площадь. Это можно понять, если за основу возьмём прямоугольное крыло, формула будет проще: удлинение = размах/хорду. Т.е. если крылоимеет размах 10 метров а хорда = 1 метр, то удлинение будет = 10.

Чем больше удлинение- тем меньше индуктивное сопротивление крыла, связанное с перетеканием воздуха с нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовку с образованием концевых вихрей. В первом приближении можно считать, что характерный размер такого вихря равен хорде- и с ростом размаха вихрь становится всё меньше и меньше по сравнению с размахом крыла. Естественно, чем меньше индуктивное сопротивление- тем меньше и общее сопротивление системы, тем выше аэродинамическое качество. Естественно, у конструкторов возникает соблазн сделать удлинение как можно больше. И тут начинаются проблемы: наряду с применением высоких удлинений конструкторам приходится увеличивать прочность и жёсткость крыла, что влечет за собой непропорциональное увеличение массы крыла.

С точки зрения аэродинамики наиболее выгодным будет такое крыло, которое обладает способностью создавать возможно большую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Для оценки аэродинамического совершенства крыла вводится понятие аэродинамического качества крыла.

Аэродинамическим качеством крыла называется отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления крыла.

Наилучшей в аэродинамическом отношении является эллипсовидная форма, но такое крыло сложно в производстве, поэтому редко применяется. Прямоугольное крыло менее выгодно с точки зрения аэродинамики, но значительно проще в изготовлении. Трапециевидное крыло по аэродинамическим характеристикам лучше прямоугольного, но несколько сложнее в изготовлении.

Стреловидные и треугольные в плане крылья в аэродинамическом отношении на дозвуковых скоростях уступают трапециевидным и прямоугольным, но на околозвуковых и сверхзвуковых имеют значительные преимущества. Поэтому такие крылья применяются на самолетах, летающих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.

Крыло эллиптической формы в плане обладает самым высоким аэродинамическим качеством- минимально возможным сопротивлением при максимальной подъемной силе. К сожалению, крыло такой формы применяется не часто из-за сложности конструкции, низкой технологичности и плохих срывных характеристик. Однако сопротивление на больших углах атаки крыльев другой формы в плане всегда оценивается по отношению к эллиптическому крылу. Наилучший пример применения крыла такого вида- английский истребитель "Спитфайер".

Крыло прямоугольной формы в плане имеет самое высокое сопротивление на больших углах атаки. Однако такое крыло, как правило, имеет простую конструкцию, технологично и имеет очень неплохие срывные характеристики.

Крыло трапецеидальной формы в плане по величине воздушного сопротивления приближается к эллиптическому. Широко применялось в конструкциях серийных самолетов. Технологичность ниже, чем у прямоугольного крыла. Получение приемлемых срывных характеристик также требует некоторых конструкторских ухищрений. Однако крыло трапецеидальной формы и правильной конструкции обеспечивает минимальную массу крыла при прочих равных условиях. Истребители Bf-109 ранних серий имели трапецевидное крыло с прямыми законцовками:

Крыло комбинированной формы в плане. Как правило, форма такого крыла в плане образуется несколькими трапециями. Эффективное проектирование такого крыла предполагает проведение многочисленных продувок, выигрыш в характеристиках составляет несколько процентов по сравнению с трапецеидальным крылом.

Стреловидность крыла — угол отклонения крыла от нормали к оси симметрии самолёта, в проекции на базовую плоскость самолета. При этом положительным считается направление к хвосту.Существует стреловидность по передней кромке крыла, по задней кромке и по линии четверти хорд.

Крыло обратной стреловидности (КОС) — крыло с отрицательной стреловидностью.

Преимущества:

Улучшается управляемость на малых полётных скоростях.
-Повышает аэродинамическую эффективность во всех областях лётных режимов.
-Компоновка с крылом обратной стреловидности оптимизирует распределения давления на крыло и переднее горизонтальное оперение

Недостатки:
-КОС особо подвержено аэродинамической дивергенции (потере статической устойчивости) при достижении определённых значений скорости и углов атаки.
-Требует конструкционных материалов и технологий, обеспечивающих достаточную жёсткость конструкции.

Су-47 "Беркут" с обратной стреловидностью:

Чехословацкий планер LET L-13 с обратной стреловидностью крыла:

По-простому, чем меньше нагрузка, тем меньшая скорость требуется для полета, следовательно тем меньше требуется мощности двигателя.

Средней аэродинамической хордой крыла (САХ) называется хорда такого прямоугольного крыла, которое имеет одинаковые с данным крылом площадь, величину полной аэродинамической силы и положение центра давления (ЦД) при равных углах атаки. Или проще- Хорда — отрезок прямой, соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля.

Величина и координаты САХ для каждого самолета определяются в процессе проектирования и указываются в техническом описании.

Если величина и положение САХ данного самолета неизвестны, то их можно определить.

Для крыла, прямоугольного в плане, САХ равна хорде крыла.

Для трапециевидного крыла САХ определяется путем геометрического построения. Для этого крыло самолета вычерчивается в плане (и в определенном масштабе). На продолжении корневой хорды откладывается отрезок, равный по величине концевой хорде, а на продолжении концевой хорды (вперед) откладывается отрезок, равный корневой хорде. Концы отрезков соединяют прямой линией. Затем проводят среднюю линию крыла, соединяя прямой середины корневой и концевой хорд. Через точку пересечения этих двух линий и пройдет средняя аэродинамическая хорда (САХ).

Форма крыла в поперечном сечении называется профилем крыла . Профиль крыла оказывает сильнейшее влияние на все аэродинамические характеристики крыла на всех режимах полёта. Соответственно, подбор профиля крыла - важная и ответственная задача. Впрочем, в наше время подбором профиля крыла из существующих занимаются только самодельщики.

Профиль крыла - это одна из основных составляющих, формирующих летательный аппарат и самолет в частности, так как крыло все же его неотъемлемая часть. Совокупность некоторого количества профилей составляют целое крыло, причем по всему размаху крыла они могут быть разные. А от того, какие они будут, зависит назначение самолета и то, как он будет летать. Типов профилей достаточно много, но форма их принципиально всегда каплевидна. Этакая сильно вытянутая горизонтальная капля. Однако капля эта обычно далека от совершенства, потому что кривизна верхней и нижней поверхностей у разных типов разная, как впрочем и толщина самого профиля. Классика - это когда низ близок к плоскости, а верх выпуклый по определенному закону. Это так называемый несимметричный профиль, но есть и симметричные, когда верх и низ имеют одинаковую кривизну.

Разработка аэродинамических профилей проводилась практически с начала истории авиации, проводится она и сейчас.Делается это в специализированных учреждениях. Ярчайшим представителем такого рода учреждений в России является ЦАГИ - Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского. А в США - такие функции выполняет Исследовательский центр в Лэнгли (подразделение NASA).

THE END?

Продолжение следует.....