Формы крыльев в плане

      Форма горизонтального и вертикального оперения самолета описывается теми же параметрами, что и форма крыла.

Форма крыла в плане появляется в результате компромисса между требованиями аэродинамики, прочности, технологии и т.п. и описывается отрезками прямых, кривых (второго и более высоких порядков) или их комбинацией. Формы крыльев самолетов показанны на рисунке (масштабы самолетов – разные).

      Крыльям, форма в плане которых ограничивается простейшими кривыми второго порядка, иногда дают названия по названию соответствующей кривой: "эллиптическое" (эллипсовидное) крыло (е), "параболическое крыло с прямой задней кромкой" (в).

      Крыльям более сложных очертаний иногда дают даже специальные названия: "серповидное" (форма крыла напоминает очертания серпа), "оживальное" ("готическое") (ж).

      Для крыльев простых очертаний основными геометрическими параметрами являются: средняя аэродинамическая хорда, удлинение, сужение, стреловидность, параметры формы профиля.

Средняя аэродинамическая хорда

      Хорда (от греч. - струна) - длина отрезка линии, ограниченного носиком и хвостиком сечения крыла вертикальной плоскостью в направлении полета. Обычно концевая хорда крыла самолета меньше корневой.

Поперечное V

      Поперечный угол крыла , или так называемый угол поперечного V крыла, характеризует вид крыла спереди. Для современных самолетов значение угла лежат в пределах от -5 до +5 .

      Сужение крыла оценивает степень трапециевидности крыла Очевидно, что для прямоугольного крыла (а) , для треугольного (в) и ромбовидного (д) .

Удлинение крыла характеризует отношение размаха к средней хорде и определяется соотношением .

Условно различают крылья малого и большого удлинения. Крыло малого удлинения – короткое, с относительно большими хордами, применяется на сверхзвуковых самолетах. Крыло большого удлинения – длинное, с относительно малыми хордами, применяется на дозвуковых пассажирских (транспортных) самолетах.

Стреловидностью называется отвод назад (положительная) или вперед (отрицательная) концевой хорды аэродинамической поверхности (крыла, киля, стабилизатора) относительно центральной или бортовой хорды. Измеряется углом между перпендикуляром к продольной оси самолета и передней кромкой или линией, проведенной через точки на 25% длин хорд от носка (линия четвертей хорд). Большинство реактивных самолетов имеет положительную стреловидность в пределах 20^o-50^o. У крыла прямой стреловидности (и) концевая хорда отнесена назад по потоку относительно корневой хорды крыла. У крыла обратной стреловидности (д) концевая хорда находится впереди по потоку относительно корневой хорды. У крыльев скоростных дозвуковых пассажирских самолетов угол стреловидности у крыльев самолетов, летающих на сверхзвуковых режимах, угол стреловидности по передней кромке

Профиль несущей поверхности – это форма сечения крыла плоскостью, параллельной плоскости симметрии самолета. Профилировка сечения крыла в основном определяет характер обтекания несущей поверхности воздушным потоком, спектр скоростей и, соответственно, эпюру давлений. Аэродинамические характеристики крыла во многом зависят от профиля.

В распоряжении проектировщиков имеются многотомные "Атласы профилей", в которых наряду с геометрическими параметрами профилей приведены их аэродинамические характеристики. Потребность в определенных аэродинамических характеристиках проектируемого самолета приводит проектировщика к выбору определенной серии профилей (симметричный или несимметричный профиль, с плоскими или криволинейными образующими и т.д.) крыла.

На улучшение аэродинамических характеристик несущей поверхности (крыла) направлены и такие конструктивные решения, как геометрическая или аэродинамическая крутка крыла или их комбинация. Геометрическая крутка образуется на крыле, поперечные сечения которого набраны из профилей одной серии (с постоянными по размаху крыла значениями относительной толщины и относительной кривизны), установленных на различные углы по размаху, так что поверхность, образованная хордами профилей, оказывается не плоской. Аэродинамическая крутка образуется, когда вдоль размаха крыла на плоской серединной поверхности, образованной линиями хорд, в поперечных сечениях набраны профили различных серий (с переменными по размаху крыла значениями и ).

Пример конструкции крыла

      Рассмотрим конструкцию несущих поверхностей на примере простейшей конструкции крыла.

      "Тонкая" обшивка 1 подкреплена продольными элементами – стрингерами 6 и поперечными элементами – нервюрами 4.Нервюры являются основными элементами, обеспечивающими форму крыла заданного профиля.

Назначение усиленных нервюр

Усиленные (силовые) нервюры установлены в местах узлов навески элерона и закрылка. Усиленные нервюры располагаются также в местах установки на крыле стоек шасси, пилонов двигателей и т.д.

Назначение силовых нервюр – передать (распределить) на тонкостенные элементы крыла (и прежде всего на обшивку и продольные стенки) большие сосредоточенные силы, прикладываемые к нервюрам в узлах навески закрылков, элеронов и других агрегатов.

      Усиленные нервюры, как и обычные (нормальные) нервюры, работают на изгиб в своей плоскости. Конструктивно они могут быть выполнены как балки (с поясами, работающими на растяжение-сжатие (на нормальные напряжения), и стенкой, работающей на сдвиг) или как фермы.