Vingarna på ett flygplan är en av dess viktigaste komponenter. De ger den aerodynamiska lyftkraften. En flygplansvinge har flera element. Var och en av dem har sin egen separata funktion som gör att vingen fungerar korrekt. I flygets tidiga dagar förstod ingenjörer dess betydelse för flygplanet.
Med utvecklingen inom området har det dykt upp olika varianter av vingar, som används till olika flygplansmodeller. Vingformer och dimensioner är viktiga för ett passagerarflygplan eller militärjakt. Mekaniseringen av en flygplansvinge, dess design och syfte kommer att diskuteras i den här artikeln.
Lyftkraften hos en flygplansvinge skapas på grund av tryckskillnaden. Det förändras på grund av närvaron av luftströmmar.
Funktionsprincipen förklaras och Newtons påverkansmodell. Luftpartiklar kolliderar med vingens nedre halvplan, som är placerat i en vinkel mot flödet, och studsar ner och trycker vingen uppåt.
Strukturen av en flygplansvinge.
Hur många vingar har ett flygplan? I den klassiska modellen det finns två av dem - en på varje sida.
Det finns något sådant som ett flygplans vingspann. Detta är avståndet från toppen av vänster vinge till toppen av höger. Den mäts i en rak linje och är inte beroende av dess form eller svep.
Om deras enhet
Helheten av alla element som utgör vingen kallas dess mekanisering. Detta inkluderar klaffar, lameller, flaperons, spoilers, etc.
Det är delat i tre huvuddelar. Dessa är höger och vänster halvplan och mittsektionen. Halvplan kallas även konsoler. Detta är strukturen på en flygplansvinge, och mer om strukturen nedan.
Flygplansvinge.
Flikar
Flikarna sågs av alla som satt vid fönstret, nära vingarna. Få människor vet att det här är klaffar. Dessa är böjbara ytor. Deras funktion är att öka vingarnas bärförmåga vid landning och flygning i låg hastighet.
När de inte är förlängda är de en fortsättning på vingen. Under deras frigivning rör de sig bort från den och bildar små luckor.
Vid start eller landning av ett flygplan ska klaffarna vara utdragna. Varför görs detta? Detta är nödvändigt för att minska hastigheten och öka det aerodynamiska motståndet. Det finns en tredje anledning - ombalansering av flygplan.
Flikarna på en flygplansvinge bildas en till tre slitsar när du släpper dem.
Flaperons
De kan också utföra driften av klaffar. De är använda på ultralätta flygplan och radiostyrda modeller. De har en betydande nackdel - de är lika effektiva som skevroder.
Lameller
De är installerade framför vingen. Liksom flikar är de böjbara ytor. När de släpps bildas också en lucka. Vanligtvis hanteras de samtidigt med de första, men de kan hanteras separat.
Existerar två typer av lameller - automatiska och adaptiva.
Interceptorer
Deras andra namn är spoilers. Dessa är vingytor som avleds eller släpps ut i flödet. Deras uppgift är att öka det aerodynamiska motståndet och minska lyftet.
Dessa är dess huvuddelar som säkerställer att den fungerar smidigt.
Typer av vingar
Du kan se ett foto av flygplansvingen ovan. De varierar mycket i sin design och strukturella egenskaper.
Enligt deras form finns det raka linjer, svept, omvänt svep, triangulärt, trapetsformat, etc.
Svepade vingar är de mest populära. De har många fördelar. Det finns en ökning av lyft och . Det har också nackdelar, men ändå är de inte så betydande på grund av betydande fördelar.
Flygplan med framåtsvepta vingar - bättre kontrollerad vid låga hastigheter, effektiv när det gäller aerodynamiska egenskaper. En av deras nackdelar är att designen kräver speciella material som skulle skapa tillräcklig vingstyvhet.
På tisdagen levererades den huvudsakliga "svarta lådan" av Tu-154 som kraschade i Sotji till Moskva. Publikationen Life publicerade en utskrift, vars äkthet inte bekräftades officiellt, men det följde av det att besättningen hade problem med flikarna. Och en Interfax-källa sa i sin tur att Tu-154 kunde ha kraschat på grund av ett "stall" med otillräcklig vinglyft för start.
"Enligt preliminära data fungerade klaffarna ombord inkonsekvent, som ett resultat av att de inte kunde släppa, lyftkraften gick förlorad, hastigheten var inte tillräcklig för att nå höjd och planet kraschade", säger en källa vid det operativa högkvarteret för arbete på platsen.
Novaya Gazeta bad experter att kommentera versionen med flikar.
Andrey Litvinov
1:a klass pilot, Aeroflot
— Klaffar är mycket kritiska. vi ( piloter — ed.) redan i början antog man att det rörde sig om klaffar – så fort det stod klart att det inte var bränsle eller väder. Det fanns flera versioner - tekniska, pilotfel. Men det kan vara både och. Ett tekniskt problem resulterade i ett pilotfel.
Klaffar behövs bara för start och landning - vingområdet ökar, lyftkraften ökar, därför behöver planet en kortare startsträcka än utan klaffar. Du lyfter med klaffarna, vinner höjd och klaffarna dras tillbaka. Men de kanske inte städar upp om något är trasigt, eller så städar de inte synkront – den ena är snabbare, den andra är långsammare. Om de inte städar upp alls är det ingen stor sak; planet flyger vidare och vidare. Han går inte in i ett dyk. Befälhavaren rapporterar helt enkelt till marken att han har ett sådant tekniskt problem, återvänder till flygfältet och landar – med klaffarna utdragna, som krävs vid en normal landning. Och ingenjörer har redan kommit på vad problemet är.
Men om de tas bort asynkront kraschar planet, det är det som är skrämmande. På ett plan av vingen blir lyftkraften större än på det andra, och planet börjar rulla och faller som ett resultat på sidan. Om planet ramlar omkull, dyker och börjar sänka nosen, börjar besättningen instinktivt dra oket mot sig själva och öka motorvarvtalet - detta är helt normalt. Men piloten måste kontrollera flygplanets rumsliga position.
Det finns ett koncept - superkritisk anfallsvinkel. Detta är den vinkel vid vilken luft börjar strömma ut från vingen. Vingen blir i en viss vinkel, dess övre del flygs inte runt med luft, och planet börjar falla, eftersom ingenting håller det i luften.
Jag flög TU-154 i 8 år. Jag hade inga problem med klaffarna, det var mindre fel, inget allvarligt. Det var ett bra pålitligt plan på sin tid. Men det var 25 år sedan. Det är en produkt av sin tid. Aeroflot har alla nya plan - vi flyger Airbuses och Boeings. Och försvarsministeriet flyger TU-154. Ja, du måste göra dina egna plan, ja, men låt dem åtminstone ta en superjet. Moderna flygplan har många skyddssystem, det är faktiskt en flygande dator. Om någon situation inträffar förhindrar automatiseringen att planet stannar och är till stor hjälp för piloten. Dessa samma plan är alla i manuellt läge, alla i manuell kontroll. Men det betyder inte att det ska falla, det måste vara tekniskt bra. Den måste genomgå underhåll. Frågan till teknikerna är varför ett så allvarligt haveri inträffade på detta plan. Vem som helst kan göra ett misstag. Besättningen har erfarenhet, men militärpiloter flyger i allmänhet inte mycket. En militärpilot flyger 150 timmar om året. Och civilt - 90 timmar per månad.
Överraskning kunde också ha fungerat, de förväntade sig inte en sådan utveckling av händelser, de hade inte tillräckligt med reaktion för att klara sig. Det betyder inte att de är oerfarna. Glöm inte att klockan var 5 på morgonen. Bara sova, kroppen är avslappnad, reaktionen hämmas initialt. Vi har länge sagt att vi ska förbjuda nattflyg eller minska dem till ett minimum, vi ska sträva efter att flyga dagtid, det är vad många europeiska företag gör.
Du måste också komma ihåg att planet var tungt; bränsletankarna, lasten och passagerarna var fulla. Det fanns kort tid att fatta ett beslut. De hade inte tid. Denna situation måste naturligtvis lösas. Jag vet inte hur armén utbildar piloter, men här på Aeroflot håller det på att lösas. Det finns en algoritm för åtgärder för varje nödsituation. Allt övas oändligt på simulatorn. Gick den här besättningen till simulatorn när? Om du var på simulatorn, tränade du specifika klaffövningar? Vi väntar på svar från utredningen.
Källa nära utredningen
— Nu görs hela den tekniska utredningen av Försvarsdepartementet. Detta är ett militärt flygplan - Air Force Institute i Lyubertsy är engagerad i att dechiffrera inspelare, och alla inspelare, enheter, system transporterades till Lyubertsy. Klaffar är ingen kritisk situation utan i princip en kontrollerad och hanterbar situation. Det finns en algoritm för åtgärder vid desynkronisering eller felaktig placering av klaffarna. Piloter är utbildade i allt, inklusive i simulatorer; för varje nödsituation övar flygbesättningen hur man beter sig, hur man styr flygplanet. Varje flygplan har sina egna detaljer; algoritmer har utvecklats för Tu-154. En kombination av tekniska problem och mänskliga faktorer kan antas, men det finns fortfarande inte tillräckligt med information.
Vadim Lukashevitj
Oberoende flygexpert, kandidat för tekniska vetenskaper
— Att inte dra tillbaka flikarna är ingen katastrof. Detta är en mycket obehaglig händelse, men inget dåligt ska hända av det. Och enligt min åsikt ledde en kombination av omständigheter och besättningens handlingar till katastrofen i Svarta havet.
Kärnan med flygplansklaffar är att öka lyftet av vingen vid låga hastigheter. Hur en vinge fungerar - ju högre hastighet, desto större lyftkraft. Men när planet lyfter är hastigheten fortfarande låg, samma som vid landning. Och för att förhindra att lyftkraften minskar när hastigheten sjunker, skjuts de aktuella klaffarna ut. Du måste också förstå att klaffarna inte sträcker sig lika mycket under start som vid landning. När flygplanet taxar på banan är klaffarna redan utdragna, och i startögonblicket dras landningsstället in sekventiellt, vilket bromsar flygplanet, och efter 15-20 sekunder dras klaffarna också in, vilket hindrar planet eftersom dess hastigheten ökar. Förutom lyftkraft skapar de också ytterligare luftmotstånd och ett extra dykmoment - när planet "vill" sänka näsan.
Vad hände vid tidpunkten för katastrofen? Ett tungt, lastat plan, fyllt med bränsle, lyfter, piloterna drar in klaffarna, men av någon anledning fungerar det inte. I teorin kan du fortsätta flygningen normalt och i detta tillstånd, utan att öka hastigheten, kan du vända och landa för att åtgärda problemet. Det är möjligt att landa med klaffarna i detta läge, men landningshastigheten blir högre och det blir inte särskilt lätt. Men uppenbarligen fanns det ingen sådan lösning här. Kanske uppmärksammades inte problemet med flikarna omedelbart, och när planet började sänka näsan kan ord som dechiffrerats från brännaren ha sagts.
Vingmekanisering är en integrerad del av moderna flygplansvingar. Detta inkluderar enheter som gör att du kan ändra vingens aerodynamiska egenskaper vid individuella flygsteg (Fig. 3.8).
Det finns två typer av mekanisering baserat på de funktioner de utför:
- · att förbättra start- och landningsegenskaper (klaffar och lameller);
- · för styrning under flygning (spoilers i lyftdämparläge och i skevroderläge).
Flygplansvingmekanisering:
1 - flikar; 2 - lameller; 3 - spoilers
En enkel klaff är en del av vingens stjärtsektion som avviker nedåt till 45°. För att öka effektiviteten på klaffen är den gjord slitsad. När den infällbara fliken böjs, bildas ett profilerat gap mellan dess tå och vingen. Moderna flygplan använder klaffar med två eller tre luckor.
Lamellerna är en del av vingspetsen i framkanten, som böjer sig nedåt med en vinkel på upp till 25° och rör sig framåt och bildar ett profilerat gap med vingen. Precis som klaffar minskar spjälorna flygplanets start- och landningshastigheter, och viktigast av allt, ökar den kritiska anfallsvinkeln.
Mekaniseringsmedel inkluderar spoilers (interceptorer) som används som bromsklaffar, luftbromsar, lyftdämpare, rollkontroller, etc. När spoilrarna böjs uppåt störs flödet runt vingen, vilket leder till en minskning av lyftkoefficienten. Med hjälp av spoilers kan du ändra den vertikala nedstigningshastigheten, minska längden på landningskörningen på grund av mer effektiv bromsning av landningsställshjulen och öka effektiviteten i rollkontroll.
Vingen på moderna flygplan har mekanisering av de främre och bakre delarna. Element av mekanisering av den främre delen av vingen säkerställer eliminering av stall på vingen vid höga anfallsvinklar. Deras arbete är synkront kopplat till arbetet med mekaniseringen av den bakre delen - klaffar.De mest effektiva och utbredda är slitsade indragbara flikar, som ökar krökningen av vingprofilen och dess område. Sköldar kan installeras i nosen och baksidan av vingen. Deras design är enklare än klaffarnas, men deras effektivitet är mindre.
Element i flygplanets aerodynamiska kontrollsystem: 1 -- näsflikar; 2 - flikar; 3 - allt rörlig köl; 4 -- differentialstabilisator; 5 -- interceptorer
För att minska ansträngningen på manöverspakarna har alla moderna flygplan boosters i styrsystemet - styrande ställdon. På 70-talet dök ett fly-by-wire-kontrollsystem (EDCS) upp. På flygplan utrustade med ett sådant system finns det inga (eller redundanta) mekaniska styrledningar, och styrsignaler överförs från spakarna till styrväxeln via elektrisk kommunikation. Det elektriska styrsystemet har en lägre massa och gör det möjligt att öka tillförlitligheten hos kontrollsystem med redundanta kommunikationslinjer. Detta system kan använda datorer och höghastighetsställdon för att styra statiskt instabila flygplan och minska stress vid manövrering eller flygning i turbulenta atmosfärer.
På subsoniska flygplan, för att minska belastningarna som verkar på kontrollerna, används servokompensatorer och servoroder - små ytor kopplade i det första fallet med roder, i det andra - med kontrollspakar. Med deras hjälp underlättas eller avleds rodren.
Vingmekanisering
Förlängda klaffar och lameller.
Förlängda lameller.
Vingmekanisering- en uppsättning anordningar på vingen av ett luftfartyg utformade för att reglera dess lastbärande egenskaper. Mekanisering inkluderar klaffar, lameller, spoilers, spoilers, flaperons, aktiva gränsskiktskontrollsystem, etc.
Flikar
Flikar- böjbara ytor symmetriskt placerade på vingens bakkant. Flikarna i det indragna tillståndet är en fortsättning på vingytan, medan de i det utsträckta tillståndet kan röra sig bort från den med sprickbildning. De används för att förbättra vingens bärförmåga under start, klättring, nedstigning och landning, såväl som när man flyger i låga hastigheter. Det finns ett stort antal typer av klaffdesigner:
Funktionsprincipen för klaffar är att när de förlängs ökar profilens krökning och (i fallet med infällbara flikar, som också kallas Fowler-flikar) vingens ytarea, därför ökar lyftkraften . Det ökade lyftet gör att flygplan kan flyga utan att stanna vid lägre hastigheter. Förlängning av klaffarna är alltså ett effektivt sätt att minska start- och landningshastigheterna. Den andra konsekvensen av klaffförlängning är en ökning av det aerodynamiska motståndet. Om det ökade luftmotståndet under landning hjälper till att bromsa flygplanet, tar det extra motståndet bort en del av motorns dragkraft under start. Under start är därför klaffarna alltid utdragna i en mindre vinkel än vid landning. Den tredje konsekvensen av klaffsläppning är longitudinell ombalansering av flygplanet på grund av uppkomsten av ytterligare longitudinellt moment. Detta komplicerar kontrollen av flygplanet (på många moderna flygplan kompenseras dykmomentet när klaffarna är utdragna genom att flytta stabilisatorn till en viss negativ vinkel). Flikar som bildar profilerade slitsar under frigöring kallas slitsad. Flikar kan bestå av flera sektioner, som bildar flera slitsar (vanligtvis från en till tre).
Till exempel använder den inhemska Tu-154M dubbla luckor, och Tu-154B använder tre luckor. Närvaron av ett gap tillåter flödet att flöda från ett område med högt tryck (vingens nedre yta) till ett område med lågt tryck (vingens övre yta). Slitsarna är profilerade så att strömmen som strömmar från dem riktas tangentiellt mot den övre ytan, och slitsens tvärsnitt bör gradvis minska för att öka flödeshastigheten. Efter att ha passerat genom slitsen samverkar högenergistrålen med det tröga gränsskiktet och förhindrar bildning av virvlar och flödesseparation. Denna händelse gör det möjligt att "trycka tillbaka" flödesstoppet på vingens övre yta till högre anfallsvinklar och högre lyftkraftvärden.
Flaperons
Flaperons, eller "svävande skevroder" - skevroder som också kan utföra funktionen som klaffar när de böjs ned i fas. Används i stor utsträckning i ultralätta flygplan och radiostyrda modellflygplan vid flygning i låga hastigheter, såväl som under start och landning. Används ibland på tyngre flygplan (till exempel Su-27). Den största fördelen med flaperons är att de är lätta att implementera på grundval av befintliga skevroder och servon.
Lameller
Lameller- böjbara ytor installerade på framkanten av vingen. När de böjs, bildar de ett gap liknande det för slitsade flikar. Lameller som inte bildar ett gap kallas böjbara framkanter. Lamellerna avböjs i regel automatiskt samtidigt med klaffarna, men kan även styras oberoende.
I allmänhet är effekten av lameller att öka den tillåtna anfallsvinkeln, det vill säga att flödesseparation från vingens övre yta sker vid en högre anfallsvinkel.
Förutom enkla finns det s.k adaptiva lameller. Adaptiva lameller avböjs automatiskt för att säkerställa optimal ving-aerodynamisk prestanda under hela flygningen. Rullkontroll säkerställs också vid höga anfallsvinklar med hjälp av asynkron styrning av adaptiva lameller.
Interceptorer
Lossning av vänster skevspoiler vid parering av en högerrulle
Interceptorer (spoilers)- ytor på vingens övre yta som avböjs eller släpps ut i flödet, vilket ökar det aerodynamiska motståndet och minskar lyftet. Därför kallas spoilers även för direktlyftskontrollelement.
Beroende på konsolens syfte och yta, dess placering på vingen etc., är interceptorer indelade i:
Aileron spoilers
Aileron spoilers De är ett tillägg till skevroder och används främst för rollkontroll. De avviker asymmetriskt. Till exempel, på en Tu-154, när vänster skevroder böjs uppåt med en vinkel på upp till 20°, böjs skevroder-interceptorn på samma konsol automatiskt uppåt med en vinkel på upp till 45°. Som ett resultat minskar lyftet på vänster vingekonsol och planet rullar åt vänster.
För vissa flygplan kan skevroders spoilers vara det huvudsakliga (eller reserv) rullningskontrollelementet.
Spoilers
Spoilers släppta
Spoilers (multifunktionella spoilers)- lyftspjäll.
Den symmetriska aktiveringen av spoilers på båda vingkonsolerna leder till en kraftig minskning av lyft och bromsning av flygplanet. Efter att ha släppts balanserar flygplanet i en högre anfallsvinkel, börjar sakta ner på grund av ökat motstånd och sjunker mjukt. Det är möjligt att ändra den vertikala hastigheten utan att ändra stigningsvinkeln. Det vill säga, när de släpps samtidigt, används spoilrarna som luftbromsar.
Interceptorer används också aktivt för att dämpa lyftet efter landning eller under en avbruten start och för att öka luftmotståndet. Det bör noteras att de inte dämpar hastigheten så mycket direkt då de minskar lyftet på vingen, vilket leder till ökad belastning på hjulen och förbättrad dragkraft av hjulen med underlaget. Tack vare detta, efter att ha släppt de interna spoilrarna, kan du fortsätta att bromsa med hjälp av hjulen.
se även
- Roterande lamell - en framdrivningsanordning baserad på en lamell
- Vibrerande lamell - lamellbaserad framdrivning
- Skevroder är roder som styr ett flygplans rullning.
- Aerodynamik för Boeing 737
Anteckningar
Wikimedia Foundation. 2010.
Se vad "Vingmekanisering" är i andra ordböcker:
En uppsättning enheter i de främre och (eller) bakre delarna av vingen för att ändra dess aerodynamiska egenskaper. Driften av alla bäryteelement bygger på att styra gränsskiktet på vingytan och (eller) ändra profilens krökning. M. k... ... Encyclopedia of technology
En uppsättning enheter som ändrar lyftet och draget på en flygplansvinge. MK minskar landningshastigheten för ett flygplan, och under start underlättar det dess lyft från jordens yta. Beroende på typen av M. lyft... ... Stora sovjetiska encyklopedien
vingmekanisering Encyclopedia "Aviation"
vingmekanisering- Ris. 1. Schema för mekanisering av den främre delen av vingen. vingmekanisering en uppsättning anordningar i de främre och (eller) bakre delarna av vingen för att ändra dess aerodynamiska egenskaper. Arbetet för alla delar av M.K. är baserat på förvaltningen av gränsen... ... Encyclopedia "Aviation"
vingmekanisering- Ris. 1. Schema för mekanisering av den främre delen av vingen. vingmekanisering en uppsättning anordningar i de främre och (eller) bakre delarna av vingen för att ändra dess aerodynamiska egenskaper. Arbetet för alla delar av M.K. är baserat på förvaltningen av gränsen... ... Encyclopedia "Aviation"
vingmekanisering- Ris. 1. Schema för mekanisering av den främre delen av vingen. vingmekanisering en uppsättning anordningar i de främre och (eller) bakre delarna av vingen för att ändra dess aerodynamiska egenskaper. Arbetet för alla delar av M.K. är baserat på förvaltningen av gränsen... ... Encyclopedia "Aviation"
Vingmekanisering- anordningar (lameller, klaffar, klaffar, etc.) för att ändra vingens aerodynamiska egenskaper för att minska landningshastigheten (start), startkörning (run) samt förbättra flygplanets manövrerbarhet under flygning osv.... Ordlista över militära termer
Encyclopedia "Aviation"
vingkraftsmekanisering- Ris. 1. Energimekanisering av vingen. energimekanisering av vinganordningarna för att öka vingens lyftkraft, vars funktionsprincip är baserad på användningen av energi från flygplansmotorerna eller ytterligare... ... Encyclopedia "Aviation"
Enheter för att öka vinglyften, vars funktionsprincip är baserad på användningen av energi från flygplansmotorer eller ytterligare kraftkällor. E.m.c. används för att förbättra start-, landnings- och manövreringsegenskaperna för ett flygplan,... ... Encyclopedia of technology
