Mecanizarea aripii unei aeronave: descriere, principiu de funcționare și dispozitiv

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Acei oameni care au zburat în avioane și au acordat atenție aripii unei păsări de fier, în timp ce aceasta stă așezată sau decolează, probabil au observat că această parte începe să se schimbe, apar elemente noi, iar aripa în sine devine mai lată. Acest proces se numește mecanizarea aripilor.

Informații generale

Oamenii și-au dorit întotdeauna să conducă mai repede, să zboare mai repede etc. Și, în general, cu avionul a funcționat destul de bine. În aer, când dispozitivul zboară deja, dezvoltă o viteză extraordinară. Cu toate acestea, trebuie clarificat aici că o rată mare de viteză este acceptabilă numai în timpul zborului direct. În timpul decolării sau aterizării, este adevărat invers. Pentru a ridica cu succes structura spre cer sau, dimpotrivă, pentru a o ateriza, nu este nevoie de viteză mare. Există mai multe motive pentru aceasta, dar principalul este că veți avea nevoie de o pistă imensă pentru a accelera.

Al doilea motiv principal este rezistența la tracțiune a trenului de aterizare a aeronavei, care va fi trecută dacă este decolată în acest fel. Adică, în cele din urmă, se dovedește că pentru zborurile de mare viteză este nevoie de un tip de aripă, iar pentru aterizare și decolare - una complet diferită. Ce să faci într-o astfel de situație? Cuma crea două perechi de aripi fundamental diferite ca design pentru aceeași aeronavă? Raspunsul este nu. Această contradicție a determinat oamenii la o nouă invenție, numită mecanizarea aripii.

Unghiul de atac

Pentru a explica ce este mecanizarea într-un mod accesibil, este necesar să mai studiem un mic aspect, care se numește unghiul de atac. Această caracteristică are cea mai directă relație cu viteza pe care aeronava este capabilă să o dezvolte. Este important de înțeles aici că în zbor, aproape orice aripă se află într-un unghi în raport cu fluxul care se apropie. Acest indicator se numește unghi de atac.

Să presupunem că pentru a zbura cu viteză mică și, în același timp, a menține portanța, pentru a nu cădea, va trebui să măriți acest unghi, adică să ridicați nasul aeronavei în sus, așa cum este făcut la decolare. Cu toate acestea, este important să lămurim aici că există un semn critic, după traversare, fluxul nu va putea rămâne pe suprafața structurii și se va rupe din acesta. În pilotare, aceasta se numește separarea stratului limită.

Acest strat se numește flux de aer, care este în contact direct cu aripa aeronavei și astfel creează forțe aerodinamice. Având în vedere toate acestea, se formează cerința - prezența unei puteri mari de ridicare la viteză mică și menținerea unghiului de atac necesar pentru a zbura cu viteză mare. Aceste două calități sunt cele care combină mecanizarea aripii aeronavei.

Actualizări de performanță

Pentru a îmbunătățicaracteristicile decolare și de aterizare, precum și pentru a asigura siguranța echipajului și a pasagerilor, este necesară reducerea la maximum a vitezei de decolare și aterizare. Prezența acestor doi factori a condus la faptul că proiectanții profilului aripii au început să recurgă la crearea unui număr mare de dispozitive diferite care sunt situate direct pe aripa aeronavei. Un set dintre aceste dispozitive controlate speciale a devenit cunoscut sub numele de mecanizarea aripilor în industria aeronautică.

Scopul mecanizării

Folosind astfel de aripi, a fost posibil să se realizeze o creștere puternică a valorii forței de ridicare a aparatului. O creștere semnificativă a acestui indicator a dus la faptul că kilometrajul aeronavei în timpul aterizării de-a lungul pistei a fost mult redus, iar viteza cu care aterizează sau decolează, de asemenea, a scăzut. Scopul mecanizării aripii este, de asemenea, că a îmbunătățit stabilitatea și a crescut controlabilitatea unei aeronave atât de mari precum un avion. Acest lucru a devenit deosebit de vizibil atunci când aeronava câștigă un unghi de atac ridicat. În plus, trebuie spus că o reducere semnificativă a vitezei de aterizare și decolare nu numai că a crescut siguranța acestor operațiuni, ci a redus și costul construirii pistelor, deoarece a devenit posibilă reducerea lungimii acestora.

Esența mecanizării

Așadar, vorbind în general, mecanizarea aripii a dus la faptul că parametrii de decolare și aterizare ai aeronavei au fost îmbunătățiți semnificativ. Acest rezultat a fost obținut prin creșterea considerabilă a coeficientului de ridicare maxim.

Esența acesteiaproces constă în faptul că se adaugă dispozitive speciale care măresc curbura profilului aripii aparatului. În unele cazuri, se dovedește, de asemenea, că nu numai curbura crește, ci și aria directă a acestui element al aeronavei. Datorită modificării acestor indicatori, modelul de curgere se schimbă și el complet. Acești factori sunt decisivi în creșterea coeficientului de ridicare.

Este important de menționat că proiectarea mecanizării aripii este realizată în așa fel încât toate aceste detalii să fie controlabile în zbor. Nuanța constă în faptul că la un unghi mic de atac, adică atunci când zboară deja în aer cu viteză mare, de fapt nu sunt folosite. Potenţialul lor complet este dezvăluit tocmai în timpul aterizării sau decolării. În prezent, există mai multe tipuri de mecanizare.

Scut

Scutul este una dintre cele mai comune și mai simple părți ale unei aripi mecanizate, care face față destul de eficient sarcinii de creștere a coeficientului de portanță. În schema de mecanizare a aripii, acest element este o suprafață deviantă. Când este retras, acest element este aproape aproape de partea inferioară și din spate a aripii aeronavei. Când această parte este deviată, forța maximă de ridicare a vehiculului crește, deoarece se modifică unghiul efectiv de atac, precum și concavitatea sau curbura profilului.

Pentru a crește eficiența acestui element, acesta este executat structural astfel încât atunci când se abate, să se deplaseze înapoi și în același timp către marginea de fugă. Exact așametoda va da cea mai mare eficiență de aspirare a stratului limită de pe suprafața superioară a aripii. În plus, lungimea efectivă a zonei de în altă presiune de sub aripa aeronavei crește.

Design și scopul mecanizării unei aripi de avion cu lamele

Aici este important de reținut imediat că lamelele fixe se montează doar pe acele modele de aeronave care nu sunt de mare viteză. Acest lucru se datorează faptului că acest tip de design crește foarte mult rezistența, ceea ce reduce drastic capacitatea aeronavei de a atinge viteze mari.

Totuși, esența acestui element este că are o asemenea parte ca un deget de la picior. Este folosit pe acele tipuri de aripi care se caracterizează printr-un profil subțire, precum și o margine ascuțită înainte. Scopul principal al acestui ciorap este de a preveni ruperea fluxului la un unghi mare de atac. Deoarece unghiul se poate schimba constant în timpul zborului, nasul este complet controlabil și reglabil, astfel încât în orice situație este posibil să găsiți o poziție care să mențină fluxul pe suprafața aripii. Acest lucru poate crește, de asemenea, raportul de ridicare la glisare.

Flaps

Schema de mecanizare a clapetelor aripii este una dintre cele mai vechi, deoarece aceste elemente au fost printre primele care au fost utilizate. Locația acestui element este întotdeauna aceeași, ele sunt situate pe spatele aripii. Mișcarea pe care o execută este, de asemenea, întotdeaunala fel, cad mereu drept jos. De asemenea, se pot deplasa puțin înapoi. Prezența acestui element simplu în practică s-a dovedit a fi foarte eficientă. Ajută aeronava nu numai la decolare sau la aterizare, ci și la efectuarea oricăror alte manevre de pilotare.

Tipul acestui articol poate varia ușor în funcție de tipul de aeronavă pe care este utilizat. Mecanizarea aripii TU-154, care este considerată unul dintre cele mai comune tipuri de aeronave, are și acest dispozitiv simplu. Unele aeronave se caracterizează prin faptul că flapsurile lor sunt împărțite în mai multe părți independente, iar pentru unele este o singură clapă continuă.

Elerone și spoilere

Pe lângă acele elemente care au fost deja descrise, există și cele care pot fi clasificate ca secundare. Sistemul de mecanizare a aripilor include detalii minore precum elerone. Lucrarea acestor părți este efectuată în mod diferențial. Designul cel mai des folosit este astfel încât pe o aripă eleroanele sunt îndreptate în sus, iar pe a doua sunt îndreptate în jos. Pe lângă acestea, există și elemente precum flaperoni. După caracteristicile lor, ele sunt asemănătoare clapetelor, aceste piese se pot abate nu numai în direcții diferite, ci și în aceeași direcție.

Spoilerele sunt, de asemenea, elemente suplimentare. Această parte este plată și este situată pe suprafața aripii. Deviația, sau mai degrabă ridicarea, a spoilerului se efectuează direct în flux. Din acest motiv, are loc o creștere a decelerarii fluxului, din cauza căreia presiunea pe suprafața superioară crește. Aceasta duce la o scădereforța de susținere a unei aripi date. Aceste elemente aripi sunt uneori denumite și comenzi de ridicare a aeronavei.

Merită să spunem că aceasta este o descriere destul de scurtă a tuturor elementelor structurale ale mecanizării aripii aeronavei. De fapt, acolo sunt folosite mult mai multe detalii mici, elemente care le permit piloților să controleze pe deplin procesul de aterizare, decolare, zbor în sine etc.