механизация крыла. Лекция 10 Тема 10. Механизация крыла 10 Механизация крыла
 Скачать 180.31 Kb.
|
|
Лекция 10 Тема 10. Механизация крыла 10.1. Механизация крыла Для увеличения несущих свойств крыла на больших углах атаки с целью уменьшения взлетной и посадочной дистанции на крыльях используют специальные конструктивные элементы, которые позволяют повысить величину коэффициента подъемной силы в области критических углов атаки. Таким образом, механизация крыла служит для улучшения взлетно-посадочных свойств самолета посредством увеличения коэффициента аэродинамической подъемной силы и коэффициента лобового сопротивления крыла. К средствам механизации крыла относятся: предкрылки, закрылки, щитки, интерцепторы и средства управления пограничным слоем. 10.2. Предкрылки По принципу действия предкрылки подразделяются на фиксированные, автоматические и управляемые. Предкрылок представляет собой небольшое крылышко, фиксированное или выдвижное, расположенное в носовой части крыла (рис 10.1).  Выдвижные предкрылки на больших углах атаки или под действием подсасывающей силы в носовой части крыла, или посредствам управления перемещается, образуя профилированную щель, в которую за счет перепада давления устремляется поток и, выходя с большой скоростью тангенциально к верхней поверхности крыла, обеспечивает безотрывное обтекание на больших углах атаки.          αкр.2 αкр.1 0 3 2 1 α Cyα  Если закрылок размещен по всему размаху крыла, то это приводит к увеличению и максимальное значение коэффициента аэродинамической подъемной силы Суа max, и критического угла атаки αкр. Предкрылки в концевой части крыла (концевые предкрылки), не изменяя максимального значения коэффициента аэродинамической подъемной силы Суа.max, позволяют увеличить критический угол атаки (рис. 10.2). 10.3. Закрылки Закрылок представляет собой отклоняющуюся или отклоняющуюся и выдвигающуюся заднюю часть крыла, иногда образующую при этом одну или несколько профилированных щелей. Типы и формы закрылок разнообразны. Наиболее характерными являются следующие (рис. 10.3): а) простые; б) выдвижные; в) щелевые; г) многощелевые д) подвесные; е) реактивные. К разряду закрылок можно отнести так называемые флапероны, выполняющие роль элеронов и закрылок одновременно. Простейшей механизацией задней кромки крыла является отклоняемый вниз щиток. Выдвижной щиток позволяет не только увеличить вогнутость профиля в выпущенном положении, но и увеличить площадь крыла. Простой закрылок также лишь увеличивает вогнутость профиля, а выдвижной, кроме того, позволяет увеличить площадь крыла. Чаще всего выдвижной закрылок делается щелевым  (рис.10.4). Рис.10.4. Закрылки: 1- двухщелевые; 2- трехщелевые; 3- управление ПС.  Щель создается для того, чтобы воздух с нижней поверхности крыла мог перетекать на верхнюю поверхность и ускорять поток, обдувающий закрылок сверху. Это делается для того, чтобы при больших углах отклонения закрылка не происходило отрыва пограничного его поверхности. Кроме использования описанной выше механизации крыла для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолета используются различные энергетические методы. Они основаны на использовании энергии основных или вспомогательных силовых установок. Здесь может использоваться сжатый воздух, отбираемый от компрессора, струя воздуха, выдуваемая из сопла реактивного двигателя, а также воздух, отбрасываемый воздушным винтом. Эти мероприятия позволяют привнести дополнительную энергию в поток, что затягивает отрыв пограничного слоя на больших углах атаки (управление ПС). При этом также растет скорость потока, обдувающего крыло, что непосредственно увеличивает подъемную силу. Закрылки обычно составляют 50-60% размаха крыла и увеличивают Су max на 40-50%. 10.4. Щитки и интерцепторы Интерцептором называется устройство, предназначенное для уменьшения аэродинамической подъемной силы и увеличения лобового сопротивления в результате в большей степени ухудшается аэродинамическое качество, чем при использовании закрылок.        б) а) Интерцептором представляет собой пластину, шарнирно закрепленную по передней кромке на верхней поверхности крыла (рис. 10.5). Управляемые из кабины, интерцептор может быть повернут на угол 45-90°. Это вызывает преждевременный срыв потока на верхней поверхности крыла, уменьшение аэродинамической подъемной силы и увеличение лобового сопротивления и в итоге снижение аэродинамического качества крыла.  Эффективность интерцептора зависит от его длины и ширины, места расположения на крыле и угла отклонения. Работа интерцептора оказывает тормозящее действие на поток перед ним: местные скорости перед ним уменьшаются, а давление увеличивается. За интерцептором происходит разряжение и падение давления. На посадочных углах атаки коэффициент аэродинамической силы Суа уменьшается (на величину 0,7-0,75). Интерцептор вызывает турбулизацию пограничного слоя или же срыв потока с поверхности крыла за интерцептором в зависимости от высоты его выдвижения. Это явление сопровождается перераспределением давления по профилю, которое приводит к изменению коэффициентов сха , суа, сm. Щитком называется отклоняющаяся у задней кромки на угол δщ часть нижней поверхности крыла (рис. 10.6). Отклонение может происходить вокруг неподвижного шарнира (простой щиток) и вокруг скользящего шарнира (выдвижной щиток). Н  аиболее просты по конструкции и имеют минимальный вес простые щитки, однако при прочих равных условиях у них значительно меньшее увеличение коэффициент аэродинамической силы Суа, чем у скользящих щитков. Располагают щитки и в центральной части крыла, занимая от 40 до 60% всего размаха крыла. Значительное увеличение коэффициента подъемной силы при отклонении щитка объясняется, во-первых, тем, что отклоненный щиток увеличивает эффективную кривизну профиля, а, во-вторых, повышает давление на нижней поверхности крыла и образует зону разряжения между щитком и крылом, что приводит к отсосу пограничного слоя с верхней поверхности крыла у его задней кромки. В следствии подсасывающего действия щитка сильно увеличивается Суа.max (значение которого в некоторых случаях может удваиваться), в то время, как критический угол атаки крыла меняется незначительно. Эффективность щитка оценивается величиной прироста коэффициента подъемной силыΔСуа или ΔСуа max(рис. 10.7). Максимально эффективен щиток при хорде 15-30% от хорды крыла. При больших хордах прирост эффективности щитка замедляется. Максимальный угол отклонения  Следует отметить, что большие углы отклонения щитка наряду с увеличением коэффициента подъемной силы приводит и к повышению коэффициента лобового сопротивления и снижению аэродинамическому качеству. Увеличение коэффициента лобового сопротивления играет положительную роль при посадке самолета, т.к. уменьшает длину пробега. Для уменьшения лобового сопротивления при взлете щитки отклоняются не полностью, а примерно на 0,4-0,5 рад. Кроме всего прочего, при отклонении щитка меняется и коэффициент момента крыла. |