2. Виды механизации крыла

Существуют несколько видов механизации крыла (рис.1) [4].

рис. 1. Виды механизации крыла

1 — законцовка, 2 — элерон, 3 — высокоскоростной элерон, 4 — обтекатели приводов закрылков, 5 — предкрылок Крюгера, 6 — предкрылки, 7 — закрылок, 8 — закрылок, 9 — интерцептор, 10 — спойлер

Рассмотрим назначение основных элементов механизации крыла.

Законцовки крыла (рис.2) — небольшие дополнительные элементы на концах крыльев самолёта в виде крылышек или плоских шайб. Законцовки крыла служат для увеличения эффективного размаха крыла, снижая индуктивное сопротивление, создаваемое срывающимся с конца стреловидного крыла вихрем и, как следствие, увеличивая подъёмную силу на конце крыла. Также законцовки позволяют увеличить удлинение крыла, почти не изменяя при этом его размах.

рис. 2. Законцовки у Боинга 747-400

Элероны (рис.3) — аэродинамические органы управления, симметрично расположенные на задней кромке консолей крыла. Элероны предназначены, в первую очередь, для управления углом крена самолёта, при этом элероны отклоняются дифференциально, то есть в противоположные стороны: для крена самолёта вправо правый элерон поворачивается вверх, а левый — вниз; и наоборот. Принцип действия элеронов состоит в том, что у части крыла, расположенной перед элероном, поднятым вверх, подъёмная сила уменьшается, а у части крыла перед опущенным элероном подъёмная сила увеличивается; создаётся момент силы, изменяющий скорость вращения самолёта вокруг оси, близкой к продольной оси самолёта.

рис. 3. Элероны

Предкрылки (рис.4) — отклоняемые поверхности, установленные на передней кромке крыла. При отклонении образуют щель, аналогичную таковой у щелевых закрылков. Предкрылки, не образующие щели, называются отклоняемыми носками. Как правило, предкрылки автоматически отклоняются одновременно с закрылками, но могут и управляться независимо. В целом, эффект предкрылков заключается в увеличении допустимого угла атаки, то есть срыв потока с верхней поверхности крыла происходит при большем угле атаки.

рис. 4. Выпущенные предкрылки

рис. 5. Закрылки

Закрылки (рис.5) — отклоняемые поверхности, симметрично расположенные на задней кромке крыла. Закрылки в убранном состоянии являются продолжением поверхности крыла, тогда как в выпущенном состоянии могут отходить от него с образованием щелей. Используются для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, набора высоты, снижения и посадки, а также при полёте на малых скоростях.

3. Назначение интерцепторов

Интерцепторы (рис. 6), служат для поперечного управления самолетом. Они представляют собой жесткие продолговатые пластины, расположенные на верхней поверхности крыла, обычно в средней его части или на концах. В нерабочем положении интерцепторы утоплены в крыло, в рабочем — выдвинуты в поток. Отклоняют интерцептор лишь на той консоли, в сторону которой осуществляют крен. При этом происходит срыв потока и падение подъемной силы.

На обычных схемах самолетов интерцепторы используют как дополнительные органы поперечного управления, повышающие его эффективность. При полете в спокойной атмосфере без резких маневров поперечное управление обеспечивается только элеронами. Интерцепторы отклоняют сравнительно редко: лишь при выполнении энергичного маневра в полете с большими приборными скоростями, когда эффективность элеронов падает. Добавочное сопротивление, обусловленное отклонением интерцептора и рулей (последнее необходимо, чтобы парировать момент рысканья, возникающий при отклонении интерцептора), получается сравнительно небольшим, что улучшает характеристики крейсерского полета. На самолетах с крылом изменяемой стреловидности, чтобы использовать всю заднюю кромку крыла для размещения взлетно-посадочной механизации, элероны обычно не применяют. Поперечное управление при этом осуществляют интерцепторами и дифференциально отклоняемыми поверхностями стабилизатора. При заходе на посадку и пробеге интерцепторы можно использовать для уменьшения (гашения) подъемной силы и увеличения сопротивления, т. е. как воздушные тормоза. В этом случае их называют спойлерами. Спойлеры располагают в корневой части крыла. Секции спойлеров на правой и левой консолях отклоняют одновременно. Уменьшение аэродинамического качества при заходе на посадку способствует увеличению крутизны траектории, благодаря чему повышается точность приземления. При отклонении спойлеров на пробеге сопротивление увеличивается на 80—90%, одновременно падает подъемная сила, что приводит к увеличению нагрузки на колеса и тормозной силы колесных тормозов. В результате длина пробега сокращается. Конструктивно интерцептор выполняют в виде панели (обшивки, подкрепленной продольными и поперечными элементами жесткости), навешиваемой с помощью нескольких узлов на конструкции крыла, или в виде жесткой монолитной пластины, закрепленной на конструкции с помощью шомпольного соединения [1].

рис. 6. Интерцептор