217

М инистерство образования и науки Украины

Национальный авиационный университет

Аэрокосмический институт

Кафедра конструкции летательных аппаратов

ЛЕКЦИЯ № 16 (3)

по дисциплине "Конструкция и прочность летательных аппаратов"

16. Устройства, улучшающие взлетно- посадочные характеристики самолета

Составитель проф. Радченко А.И.

Киев 2009

16. Устройства, улучшающие взлетно- посадочные характеристики самолета

повысить несущие свойства крыла c_yS можно обычны­ми средствами механизации или энергетическими, которые обеспечивают увеличение подъемной силы за счет силовой установки.

Средства механизации повышают несущие свойства крыла. В результате этого улучшаются взлетно-посадочные характеристики — уменьшают взлет­ную и посадочную скорости, укорачивают длину разбега и пробега. На некоторых самолетах эти же средства механизации используются для улучшения маневренных характеристик.

Рис. 16.1. Устройства, улучшающие взлетно-посадочные характеристики самолета

а- простой щиток; б – выдвижной щиток; в – предкрылок и щиток; в - простой закрылок; г - выдвижной трехщелевой закрылок и отклоняющийся носок крыла; д – система управления пограничным слоем путем сдува погранич­ного слоя; е - система с внешним обдувом многощелевого закрылка

К обычным средствам механизации относятся щитки, закрылки, предкрылки и отклоняемые носки, к энергетическим — системы управления пограничным слоем (УПС) системы с внешним обдувом закрылков и пр.

16.1. Виды механизации крыла

16.1.1. Щитки.

Наиболее простой вид механизации — простые щитки (рис. 16.1, а). Они представляют собой отклоняемые вниз части нижней поверхности крыла, расположенные у его задней кромки. Увеличение подъемной силы происходит из-за изменения кривизны профиля и отсоса пограничного слоя с верхней поверх­ности крыла в зону разрежения за щитком.

Прирост Δс_у профиля зависит от размеров щитка и угла его отклонения. Простой щиток с хордой b_щ = 0,25b, где b — хорда крыла, и углом отклонения _щ = 50…60° позволяет получить приращение коэффициента подъемной силы Δс_у = 0,8…0,9.

Эффективнее, хотя и несколько сложнее, выдвижные щитки (рис. 16.1, б). Увеличение несущей способности крыла в этом случае достигается еще и за счет некоторого увеличения площади крыла. Выдвижные щитки позволяют получить Δс_у = 1,0…1,2.

16.1.2. Закрылок

Закрылок — это профилированная хвостовая часть крыла, отклоняемая вниз. Различают закрылки простые (рис. 16.1, в) и выдвижные — одно-, двух- и трехщелевые (рис. 16.1, г).

Наибо­лее эффективны выдвижные многощелевые закрылки. Повышение несущих свойств крыла в этом случае достигается за счет увеличения кривизны профиля, площади крыла и ускорения потока, обте­кающего верхнюю поверхность крыла (эффект щели). Однощелевой выдвижной закрылок с хордой b_з = 0,3b и углом отклоне­ния ₃ = 40…50° позволяет получить Δс_у = 1,4…1,6; выдвижной трехщелевой закрылок — Δс_у = 2,0…3,0.

20.1.3. Предкрылок

Предкрылок — профилированный носок крыла, выдвига­ющийся вперед (рис. 16.1, в) на больших углах атаки.

В рабочем положении предкрылок создает профилированную щель. Благодаря эффекту щели ускоряется поток, обтекающий верхнюю поверх­ность крыла, и затягивается срыв потока до больших углов атаки. Можно полу­чить значительное увеличение с_утах при одновременном увеличении критического угла атаки α_кр. Однако, для реализации за­данных значений с_упос на посадке требуется высокое шасси, что усложняет и утяжеляет конструкцию. Поскольку пред­крылки всегда применяют совместно с закрылками, отклонение которых приводит к некоторому снижению α_кр, фактически дости­гаются приемлемые значения с_упос.

Обычно хорда предкрылка со­ставляет около 15% хорды крыла, прирост коэффициента подъемной силы за счет предкрылки Δс_у = 0,7…0,8.

Предкрылки, установ­ленные на концах крыла, затягивают срыв потока и увеличива­ют α_кр.

Предкрылки могут отклоняться автоматически в зависимости от числа М полета и угла атаки или принудительно по желанию лет­чика.