4. Аэродинамическая компоновка (15 мин.)
На аэродинамические характеристики ЛА наиболее существенное влияние оказывают форма профиля крыла, форма крыла в плане, форма фюзеляжа и взаимное положение частей самолета (аэродинамическая компоновка).
.
Рис.2 Примеры аэродинамической компоновки
Рис.3 Компоновка элементов планера самолета ТЛ-3000
Выбор формы фюзеляжа и взаимного положения частей самолет определяется назначением самолета, необходимостью размещения в нем экипажа, оборудования, грузов и др. При решении вопросов аэродинамической компоновки важным является взаимное расположение крыла и фюзеляжа, а также расположение оперения на фюзеляже. От этого зависит интерференция (взаимное влияние) прежде всего крыла и фюзеляжа на аэродинамические характеристики.
5. Механизация крыла, ее влияние на аэродинамические характеристики крыла (25 мин.)
Для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолета необходимо увеличение коэффициента подъемной силы на взлете и посадке. Это достигается применением механизации крыла (рис.4,5).
Рис.4 Основные элементы механизации крыла:
1 — законцовка крыла
2 — концевой элерон
3 — корневой элерон
4 — обтекатели механизма привода закрылков
5 — предкрылок
6 — предкрылок
7 — корневой трехщелевой закрылок
8 — внешний трехщелевой закрылок
9 — интерцептор
10 — интерцептор/спойлер
Рис.5 Возможная механизация крыла: 1 — увеличением кривизны профиля (а — отклоняемый носок крыла, б — щиток, в — простой закрылок); 2 — увеличением площади крыла и кривизны профиля (а — предкрылок, б — двухщелевой закрылок, в — предкрылок Крюгера с трёхщелевым закрылком); 3 — путём управления пограничным слоем (а — турбулизатор, б — отсасывание пограничного слоя); 4 — реактивным устройством (реактивный закрылок); 5 — интерцептором.
Рассмотрим работу основных, наиболее часто применяемых в авиации элементов механизации крыла:
1. Предкрылок, - представляет собой небольшое крылышко, расположенное на некотором расстоянии от носка крыла. В канале между профилем предкрылка и контуром носка крыла воздушный поток разгоняется и направляется вдоль верхней поверхности крыла. Вследствие этого скорость воздуха в пограничном слое увеличивается, и он становится более устойчивым (от срыва) на больших углах атаки.
|
|
Рис.6 Предкрылки.
Предкрылок (рис.6) служит для увеличения максимальных эксплуатационных углов атаки, предкрылки увеличивают кривизну и толщину профиля при выпуске, что тоже увеличивает несущую способность крыла.
Отклоняемый носок, - служит для предотвращения раннего срыва потока у носка крыла, имеющего острую переднюю кромку.
2. Закрылок, - отклоняющаяся вниз часть крыла у задней его кромки. Закрылки могут быть нещелевые, одно (и более) щелевые выдвижные.
Щиток, - отклоняющаяся вниз нижняя часть крыла у задней его кромки. Нещелевой закрылок изменяет кривизну и толщину профиля (рис.7), если это поворотный закрылок или посадочный щиток и увеличивает подъёмную силу, но вместе с тем резко увеличивает лобовое сопротивление, что требует увеличения тяги или увеличения угла планирования. Такие закрылки весьма полезны для уменьшения посадочной скорости, однако из-за большого лобового сопротивления их проблематично применять при взлёте для уменьшения скорости отрыва и сокращения взлётной дистанции.
|
|
Рис.7 Закрылки
Выдвижные закрылки (рис.8) увеличивают кривизну профиля, толщину и площадь крыла, тем самым снижая удельную нагрузку на крыло. Удельной нагрузкой на крыло называется вес ЛА на единицу площади крыла. Измеряется в кг/м2. Чем меньше нагрузка на крыло, тем на меньшей скорости может летать ЛА. Поэтому большее распространение получили выдвижные закрылки. Они увеличивают одновременно и Cy за счёт изменения кривизны и толщины, и площадь крыла, снижая скорость ЛА, как бы адаптируя, подстраивая крыло самолёта к полёту на меньшей скорости.
Рис.8 Выдвижные закрылки
Иногда используется дополнительный (промежуточный) маленький закрылок, называемый дефлектором.
3. Интерцепторы устанавливают на верхней поверхности крыла (рис.9). Принцип работы схож с принципом работы посадочного щитка. При дифференциальном подъёме на крыльях они могут работать совместно с элеронами или вместо них. На посадке их применяют для резкого снижения подъёмной силы после касания самолётом земли, чтобы исключить подскакивание самолёта.
Рис.9 Интерцепторы