Теоретические сведения

Нагрузки, действующие на агрегаты средств механизации, имеют такой же характер, как и нагрузки на само крыло. Поэтому они вызывают такие же силовые факторы – поперечную силу, изгибающий и крутящий моменты. В связи с этим и конструкция агрегатов принципиально мало отличается от конструкции собственно крыла. Все профилированные агрегаты (закрылки, предкрылки) имеют продольный и поперечный силовой набор и обшивки, образующую замкнутый контур. Такая конструкция воспринимает внешние нагрузки такими же силовыми элементами, что и крыло – лонжеронами, нервюрами, стрингерами, обшивкой.

Такие средства механизации как щитки, воздушные тормоза, интерцепторы, гасители подъемной силы могут и не иметь замкнутого контура, воспринимающего кручение. В этом случае они являют собой пластины с подкрепляющими продольными и поперечными элементами с одной стороны (той, что в нерабочем состоянии находится внутри крыла). Кроме того, они могут быть толстыми пластинами с ребрами жесткости или клепанными каркасными конструкциями с односторонней обшивкой.

Обычный щиток может иметь подвеску, выполненную при помощи шомпольного стыка. Выдвижной щиток имеет каретку с роликами, которая движется по рельсам (как и закрылок).

Каркас обычного закрылка и однощелевого закрылка состоит из лонжерона – основного силового элемента, который имеет трубчатое или швеллерное сечение, набора нервюр и обшивки (рис. 5.1). На больших агрегатах могут быть использованы и стрингеры. Лонжерон размещают возле носка, и к нему крепят узлы подвески и тяги механизмов отклонения.

Рис. 5.1. Общее строение закрылка: 1 - лонжерон; 2 - нервюра; 3 - обшивка; 4 - узел подвески

Выдвижной закрылок имеет роликовые каретки, движущиеся на направляющих рельсах. Рельсы закреплены на крыле к силовым нервюрам в местах их соединения с задней продольной стенкой (лонжероном). Выдвижные двухщелевые закрылки имеют дефлекторы, присоединенные к носовой части основного звена закрылка при помощи диафрагм (рис. 5.2).

Между дефлектором и основным звеном закрылка (а также между дефлекторами, если их больше одного) образовано щель, геометрию и принцип действия которой уже рассмотрено ранее. Такая же щель образовывается между задней частью крыла и дефлектором.

Как механизмы выдвижения используют электромеханические и гидромеханические приводы. Предкрылок в общем виде состоит из лонжерона, нервюр (диафрагм), стрингеров и обшивки (рис. 5.3).

В отличие от закрылков предкрылки чаще всего имеют противообледенительную систему.

Рис.5.2. Общее строение выдвижного двухщелевого закрылка: 1 - лонжерон; 2 - нервюра; 3 - стенка; 4 - обшивка; 5 - диафрагма; 6 - дефлектор; А - взлетное положение, В - посадочное положение

Конструкция интерцептора состоит из лонжерона, нервюр (диафрагм), обшивки, узлов подвески и выдвижения (отклонения). Возможна также монолитная конструкция интерцептора. Все, что было сказано о конструкции интерцептора, можно отнести и к общему строению гасителей подъемной силы (спойлеров).

Рис. 5.3. Общее строение предкрылка: 1 - лонжерон; 2 - узел навески; 3 - задняя стенка; 4 - нервюра; 5 – обшивка.

Следует еще раз обратить внимание, что все агрегаты механизации крыла (за исключением интерцепторов в режиме работы управления по крену) должны отклоняться четко синхронно на обеих консолях крыла. В противном случае возникают опасные моменты крена и рысканья. Для синхронизации используют как механические средства, так и специальные агрегаты гидросистем.

Навеска средств механизации.

Средства механизации крепят к силовым элементам крыла, в носовой части к переднему лонжерону или передней продольной стенке, в хвостовой части крыла – к заднему лонжерону иди задней стенке.

В местах размещения узлов навески и крепления механизмов выпуска-уборки как на крыле, так и на средствах механизации обязательно должны стоять силовые (усиленные) нервюры.

Требования к узлам навески средств механизации:

- плавность хода при выпуске и уборке;

- отсутствие заедание при движении;

- точное сохранение геометрических параметров щелей в выпущенном положении.

Механизация задней кромки. В данное время для средств механизации задней кромки крыла используют в основном два типа узлов навески:

- вращение вокруг кронштейна;

- направляющие рельсы с каретками.

При этом рельса может крепиться к крылу, тогда каретка принадлежит средству механизации (рис. 5.4, а). Если же каретку размещают на крыле, тогда рельса относится к средствам механизации. Чаще используют крепление рельсы на крыле. При использовании кронштейнов имеем такие преимущества — меньше масса узлов навески. Основной недостаток — необходимость выноса узлов навески в поток.

Это приводит к увеличению аэродинамического сопротивления. Для его уменьшения необходимо использовать обтекатели, в которых размещают кронштейны (рис. 5.4, б).

а	б
Рис. 5.4. Схемы выдвижения закрылков: а - выдвижной закрылок на рельсах; б –выдвижной двухщелевой закрылок на кронштейнах

В случае использования рельс с кареткой аэродинамическое сопротивление узлов навески будет меньше, потому что они находятся внутри крыла и средств механизации. Но масса при этом будет существенно выше, даже с учетом того, что здесь не нужны обтекатели.

Для обеспечения высокой эффективности механизации на задней кромке стреловидного крыла используют так называемое конусное выдвижение. Задача такого выдвижения – размещение щитка или закрылка в выпущенном состоянии как можно ближе к перпендикулярному положению относительно потока. Для этого корневую часть средств механизации выдвигают из крыла больше, чем концевую. В случае использование рельс с каретками есть два способа получения такого выдвижения:

- винтовые направляющие рельсы;

- рельсы разного радиуса кривизны (рельса, размещенная в корневой части консоли, имеет радиус кривизны больше).

Механизация передней кромки. Для выпуска предкрылков используют рельсы с каретками, кулисные механизмы, механизмы винтового типа и т. п. (рис. 5.5).

а	б
Рис. 5.5. Общее строение предкрылков: а - схема выдвижения предкрылка и элементы противообледенительной системы : 1 - трубопроводы горячего воздуха, 2 - зоны подогрева; б - кулисный механизм отклонения предкрылка: 1 - предкрылок, 2 - оси вращения передней кулисы, 3 - кулисы, 4 - крыло, 5 - рычаг привода, 6 - оси вращения задней кулисы

Очень часто средства механизации передней кромки крыла крепят на кулисные механизмы. Поворот кулисных механизмов вызывает отклонение предкрылка (рис. 5.5, б). При этом кулисный механизм не выходит в поток. В случае использования рельсы и кареток для предкрылков типовым есть крепление рельсы к ним (рис. 5.5,а, 5.6).

Рис. 5.6. Узлы навески предкрылка самолета Ту-134: 1 - предкрылок; 2 -рельса; 3- каретка

Выдвижение и уборка средств механизации происходит при помощи специальных силовых приводов, которые управляются пилотом или автоматическими устройствами. Они обеспечивают их простой поворот (отклонение) или поворот с выдвижением.