Средства механизации задней кромки крыла

Средства механизации задней кромки крыла пред­ставляют собой значительно более разнообразную группу уст­ройств по сравнению с передней кромкой крыла и в конструк­тивном, и, особенно, в кинематическом отношениях. Это разно­образие объясняется желанием достичь максимальной эффектив­ности в широком диапазоне режимов. Прежде всего это отражается на существенном усложнении кинематики.

Конструктивные формы этих средств обладают аналогичными, сходными с предкрылками и носовыми щитками, особенностями. Закрылки (предкрылки) имеют обычно сходную с рулями и эле­ронами конструкцию, содержащую типовой набор конструктивных элементов — продольные, стенки, стрингеры, нервюры, законцовочные стрингеры и обшивку. Конструктивное разно­образие схем увеличивается благодаря широкому применению сотовых и других заполнителей и созданию многослойных кон­струкций с использованием композиционных материалов.

Способы подвески закрылков опять же тесно связаны с раз­работкой кинематической схемы. Наиболее распространенными способами стали установки закрылков на кронштейнах (отклоня­ющиеся закрылки) и на рельсах (выдвижные за­крылки).

Конструкция щитков, по сравнению с закрылками, более проста в кинематическом и конструктивном отношениях. Большинство из них «зашивается» обшивкой только снизу и подвеши­вается к крылу на шомпольном соединении.

Отклоняющиеся закрылки. Рассматривая отклоняющийся за­крылок в конструктивном и эксплуатационном смыслах подобным элерону, можно при проектировании упростить подход к опре­делению расчетных нагрузок и разработке схемы навески.

Рис. 3

Наиболее распространенной схемой навески стала двухопорная (реже трехопорная) для единичной секции закрылка (рис.3). В первом случае (рис.3,а) целесообразно конструировать закрылок, стремясь обеспечить путем выбора расстояния между опорами, равенство изгибающих моментов в пролете и над опо­рами. Конечно, при наличии сужения закрылка и необходимости соединения с приводным механизмом (тягой), положение которого зависит от компоновки крыла и систем управления, затрудни­тельно полностью удовлетворить это условие. Однако его можно рассматривать как рекомендацию, позволяющую получить равно- жесткий закрылок наименьшей массы.

Во втором случае (рис.3,б) задача существенно услож­няется вследствие присущих схеме технологических и экс­плуатационных трудностей. Несмотря на то что в обоих случаях для одной из опор следует предусматривать возможность ком­пенсирования при сборке производственных неточностей, в трехопорной схеме это достигается с большим трудом, особенно для стреловидных закрылков. К этому следует добавить и сложность проектирования самих опор, в которых необходимо соблюдать ограничения по допустимым углам перекоса (не более 7°) внут­ренних колец подшипников относительно наружных. Определенные трудности представляет определение расчетной на­грузки на закрылок, так как входящие в формулы коэффициенты обычно выражают зависимость от аэродинамических характе­ристик крыла и углов отклонения закрылков.

Выдвижные закрылки. Наибольшее распростра­нение из средств механизации задней кромки крыла получили выдвижные (откатные) закрылки — однощелевые, двухщелевые и даже трехщелевые. Кинемати­ческие схемы этих закрылков достаточно сложны и по существу представляют самостоятельную проектировочную задачу, но орга­нически решаемую только в совокупности с разработкой кон­струкции самого закрылка и схемы навески.

Основу системы этого средства механизации составляет соб­ственно закрылок. Поэтому на примере типовых конструкций щелевых закрылков можно наметить последовательность проекти­ровочных разработок.

Конструкция однощелевого закрылка (рис.4,а) подобна конструкции отклоняющегося закрылка. Отличие составляют узлы навески, представляющие собой комбинацию рельсов (на­правляющих) и кареток (роликовых механизмов).

а) – однощелевой (1-продольные стенки; 2-обшивка; 3-нервюра; 4-узлы навески);

б) – двухщелевой (1-дефлектор; 2-закрылок; 3-опоры дефлектора).

Рис. 4

Двухщелевой закрылок (рис.4,б) состоит из закрылка, по конструкции аналогичного однощелевому закрылку, и дефлек­тора. Дефлектор в миниатюре повторяет конструкцию закрылка. Он выполняется фиксированным с жесткими опорами на закрылке в передней его части или подвижным относительно закрылка.

Кинематические схемы закрылков чрезвычайно разнообразны. Но в отношении щелевых закрылков следует заметить, что они могут быть разделены на две большие группы по принципу образования щели (щелей). Независимо от кинематической связи с дефлектором (для двухщелевых закрыл­ков) образование щелей может достигаться либо поступательным движением закрылка (выдвижение,), либо поворотом закрылка относительно крыла с выходом за его заднюю кромку (рис.5).

Рис. 5

Из рис.5 видно, что все четыре схемы имеют конструктив­ную общность и отличаются в основном типом соединения с кры­лом. Каждый из приведенных типов — поворотный (многозвен­ный), кулисный и выдвижной — достаточно распространены и применяются на различных самолетах. Конструирование опор поворотных и кулисных схем содержит в себе много элементов хорошо известных подшипниковых и рычажных узлов, тогда как в выдвижных схемах разработка рельсов-направляющих вместе с каретками представляет собой всегда сложную конструкторско- технологическую задачу.