Крила літака - одні з найважливіших його складових. Саме вони забезпечують підйомну аеродинамічну силу. Елементів біля крила літака є кілька. У кожного з них своя окрема функція, яка дозволяє крилу правильно працювати. На зорі авіації інженери розуміли його важливість для літака.
З розвитком в області з'явилися різні варіанти крил, які використовуються для різних моделей літаків. Форми крила та його розміри мають важливе значення для пасажирського лайнера чи військового винищувача. Про механізацію крила літака, його конструкції та призначення і буде розказано у цій статті.
Підйомна сила крила літака створюється за рахунок різниці тиску.Воно змінюється з допомогою перебування потоків повітря.
Принцип дії пояснюється і ударною моделлю Ньютона.Частинки повітря наштовхуються на нижню напівплощину крила, розташованого під кутом до потоку, і відскакують вниз, виштовхуючи крило вгору.
Будова крила літака.
Скільки крил у літака? У класичній моделі їх два - по одному з кожного боку.
Існує таке поняття, як розмах крила літака. Ця відстань від вершини лівої частини крила до верху правої.Воно вимірюється по прямій лінії і залежить від форми чи його стреловидности.
Про їх пристрій
Сукупність всіх елементів, із якого складається крило, називається його механізацією. Сюди входять закрилки, передкрилки, флаперони, спойлери та ін.
Його поділяють три основні частини.Це права та ліва напівплощини та центроплан. Напівплощини по-іншому називають консолями. Це пристрій крила літака, а про будову докладніше нижче.
Крило літака.
Закрилки
Закрилки бачили всі, хто сідає біля ілюмінатора, біля крил. Мало хто знає, що це закрилки. Це поверхні, що відхиляються.Їх функція - підвищення несучої здатності крил при посадці, польоті на невеликій швидкості.
Коли їх не випущено, то є продовженням крила. Під час їхнього випуску вони відходять від нього, утворюючи невеликі щілини.
При зльоті чи посадці літака обов'язково виконують випуск закрилок. Навіщо це робиться? Це потрібно, щоб знизити швидкість і збільшити аеродинамічний опір. Є й третя причина – перебалансування повітряного судна.
Закрилки крила літака утворюють від однієї до трьох щілин під час їх випуску.
Флаперони
Вони можуть здійснювати роботу закрилків. Їх використовують на надлегких літаках та радіокерованих моделях.Вони мають один істотний мінус — вони такі ефективні, як елерони.
Передкрилки
Їх встановлюють попереду крила. Як і закрилки, це поверхні, що відхиляються. При їх випуску також утворюється щілина. Зазвичай вони управляються одночасно з першими, але ними можна керувати окремо.
Існує два типи передкрилок - автоматичні та адаптивні.
Інтерцептори
Їхня інша назва — спойлери. Це поверхні, що відхиляються або випускаються на потік крила.Їхнє завдання полягає в тому, щоб збільшити аеродинамічний опір і знизити підйомну силу.
Це його основні частини, які забезпечують його безперебійну роботу.
Види крил
Фото крила літака ви можете побачити вище. Вони сильно розрізняються за своєю конструкцією та особливостями будови.
За формою розрізняють прямі, стрілоподібні, із зворотною стрілоподібністю, трикутні, трапецієподібні і т.д.
Найбільш популярні саме стрілоподібні крила. Вони мають багато переваг. Тут і збільшення підйомної сили та . Недоліки у нього теж є, але все ж таки вони не такі істотні за рахунок значних плюсів.
Літаки зі зворотною стрілоподібністю крила краще керовані на невеликій швидкості, ефективні в тому, що стосується аеродинамічних властивостей.З їхніх мінусів — для конструкції потрібні спеціальні матеріали, які створювали б достатню жорсткість крила.
У вівторок до Москви доставили основну «чорну скриньку» Ту-154, що розбився в Сочі. Видання «Лайф» розшифровку, справжність якого офіційно не було підтверджено, проте з неї випливало, що екіпаж має проблеми з закрилками. А джерело Інтерфаксу у свою чергу заявило, що Ту-154 могло зазнати краху через «звалювання» за недостатньої для зльоту підйомної сили крила.
"За попередніми даними, на борту неузгоджено спрацювали закрилки, внаслідок їх невиходу підйомна сила була втрачена, швидкість не була достатньою для набору висоти, і літак упав", - сказав джерело в оперативному штабі по роботі на місці події.
"Нова газета" попросила експертів прокоментувати версію із закрилками.
Андрій Литвинов
льотчик 1-го класу, «Аерофлот»
— Закрилки це дуже критично. Ми ( льотчики — ред.) На самому початку припускали, що це закрилки - як тільки стало зрозуміло, що це не паливо і не погода. Було кілька версій — технічна помилка пілотування. Але це може бути і те, й інше. Технічна проблема потягла помилку пілотування.
Закрилки потрібні тільки для зльоту та посадки — збільшується площа крила, збільшується підйомна сила, отже, літаку потрібна менша дистанція розбігу, ніж без закрилок. Злітаєш разом із закрилками, набираєш висоту, закрилки забираються. Але вони можуть не забиратися, якщо щось зламалося, або забираються не синхронно — один швидше, другий — повільніший. Якщо вони взагалі не прибираються, це не страшно, літак летить і летить собі. Він не йде в пікірування. Просто командир повідомляє на землю, що має таку технічну проблему, повертається на аеродром і сідає — з випущеними закрилками, як належить при штатній посадці. І інженери вже знаються, що за проблема.
Але якщо вони забираються несинхронно, то літак завалюється, ось що страшно. На одній площині крила підйомна сила стає більшою, ніж на другій, і літак починає кренитися і в результаті завалюється набік. Якщо літак завалюється, пікірує, починає опускати ніс, екіпаж інстинктивно починає тягнути штурвал на себе та збільшувати режим двигуна – це абсолютно нормально. Але льотчик має контролювати просторове становище літака.
Є поняття - закрити кут атаки. Це кут, коли повітря починає зриватися з крила. Крило стає під певним кутом, його верхня частина не обтікається повітрям і літак починає падати, тому що його нічого не тримає вже в повітрі.
Я літав на ТУ-154 8 років. Із закрилками я не мав ситуацій, були дрібні відмови, серйозного нічого не було. Гарний надійний літак свого часу був. Але це було 25 років тому. Це продукт свого часу. В «Аерофлоті» все нові літаки ми літаємо на ейрбасах, на боїнгах. А міністерство оборони літає на ТУ-154. Так, треба робити свої літаки, так, але хай хоча б суперджет візьмуть. На сучасних літаках стоїть дуже багато систем захисту, це фактично літаючий комп'ютер. Якщо трапляється якась ситуація, автоматика не дає літаку впасти, дуже допомагає льотчику. Ці ж літаки — усі в ручному режимі, усі в ручному управлінні. Але це не означає, що він має падати, він має бути технічно справним. Він має проходити технічне обслуговування. Питання до технік — чому така поломка серйозна сталася у цього літака. Помилитись може будь-яка людина. Досвід екіпажу має, був, але військові льотчики в принципі мало літають. Військовий льотчик літає 150 годин на рік. А цивільний – 90 годин на місяць.
Могла спрацювати ще раптовість, не очікували такого розвитку подій, забракло реакції впоратися. Це не говорить про те, що вони недосвідчені. Не забувайте, що час був 5 ранку. Самий сон, організм розслаблений, спочатку загальмована реакція. Ми давно говоримо, що треба заборонити нічні перельоти або звести їх до мінімуму, треба прагнути літати вдень, так роблять дуже багато європейських компаній.
Ще треба пам'ятати, що важким був літак, заправили повні баки палива, вантаж, пасажири. Часу на ухвалення рішення було небагато. Вони не встигли. Ця ситуація, звісно, має відпрацьовуватись. Не знаю, як у армії навчання льотного складу йде, але в нас в «Аерофлоті» це відпрацьовується. Існує алгоритм дій на кожну позаштатну ситуацію. Все нескінченно відпрацьовується на тренажері. Чи ходив цей екіпаж на тренажер, коли? Якщо були на тренажері, чи відпрацьовували конкретні вправи із закрилок? Чекаємо на відповіді від слідства.
Джерело, близьке до розслідування
— Наразі все технічне розслідування веде Міноборони. Це військовий борт – розшифровкою самописців займається інститут ВПС у Люберцях, і всі самописці, агрегати, системи перетранспортовані до Люберців. Закрилки - це не критична, а в принципі контрольована та керована ситуація. Є алгоритм дій при розсинхронізації чи неправильному положенні закрилок. Льотчиків навчають усьому, на тренажерах у тому числі, на кожен позаштатний випадок льотний склад відпрацьовує моменти, як треба поводитися, як треба керувати літаком. Кожен літак має свою специфіку, алгоритми розроблені і для Ту-154. Можна припустити поєднання технічних проблем та людського фактора, але інформації досі недостатньо.
Вадим Лукашевич
Незалежний авіаційний експерт, кандидат технічних наук
— Неприбирання закрилок — це не катастрофа. Це дуже неприємна подія, але нічого страшного від цього не повинно відбуватися. А до катастрофи в Чорному морі, на мою думку, спричинив збіг обставин і дії екіпажу.
Суть сенсу закрилок літака – підвищення підйомної сили крила на невеликих швидкостях. Як крило працює — що вища швидкість, то більша підйомна сила. Але коли літак злітає швидкість ще невелика, так само, як і в процесі посадки. І для того, щоб при падінні швидкості не знижувалась підйомна сила, випускаються закрилки, про які йдеться. Потрібно ще розуміти, що при зльоті закрилки висуваються не так сильно, як при посадці. При вирулюванні літака на смузі закрилки вже випущені, а в момент зльоту послідовно забираються шасі, що гальмують машину, а через 15-20 секунд забираються і закрилки, що заважають зі зростанням швидкості літака. Вони крім підйомної сили ще створюють додатковий опір повітря і додатково пікіруючий момент — коли літак «хоче» опустити ніс.
Що сталося у момент катастрофи? Тяжкий, завантажений літак, залитий паливом злітає, льотчики прибирають закрилки, але це чомусь не виходить. За ідеєю, можна нормально продовжувати політ і в такому стані, не набираючи швидкості, можна розвернутися і піти на посадку, щоб усунути проблему. Сісти можна і з таким положенням закрилок, просто швидкість торкання буде вищою і вона буде не дуже простою. Але тут, очевидно, такого рішення не було. Можливо, проблему із закрилками помітили не відразу, а побачивши, як літак починає опускати ніс, можливо, й були вимовлені слова, розшифровані з самописця.
Механізація крила є невід'ємною частиною крил сучасних літаків. До неї відносяться пристрої, що дозволяють змінювати аеродинамічні характеристики крила на окремих етапах польоту (рис. 3.8).
Розрізняють два види механізації за функціями, що виконуються:
- · Для поліпшення злітно-посадкових характеристик (закрилки та передкрилки);
- · для керування в польоті (спойлери в режимі гасників підйомної сили та в елеронному режимі).
Механізація крила літака:
1 – закрилки; 2 - передкрилки; 3 - спойлери
Простий закрилок є відхиляється вниз до 45 ° ділянка хвостової частини крила. Для підвищення ефективності закрилки він робиться щілинним. При відхиленні висувного закрилка між його шкарпеткою і крилом утворюється профільована щілина. На сучасних літаках використовуються дво- або трищілинні закрилки.
Передкрилки є частиною носка крила біля передньої кромки, яка відхиляється вниз на кут до 25° і висувається вперед, утворюючи з крилом профільовану щілину. Так само, як і закрилки, передкрилки зменшують злітно-посадкові швидкості літака, а найголовніше – збільшують критичний кут атаки.
До засобів механізації відносяться спойлери (інтерцептори), які використовуються як гальмівні щитки, повітряні гальма, гасники підйомної сили, елементи управління по крену і т.д. При відхиленні спойлерів нагору порушується обтікання крила, що призводить до зменшення коефіцієнта підйомної сили. За допомогою спойлерів можна змінювати вертикальну швидкість зниження, зменшувати довжину пробігу при посадці за рахунок більш ефективного гальмування коліс шасі та підвищувати ефективність керування по крену.
Крило сучасних літаків має механізацію передньої та задньої частин. Елементи механізації передньої частини крила забезпечують ліквідацію зриву потоку на крилі при великих кутах атаки. Їхня робота синхронно пов'язана з роботою механізації задньої частини - закрилків Найбільш ефективними і поширеними є щілинні висувні закрилки, що збільшують кривизну профілю крила та його площу. Щитки можуть встановлюватись у носовій та задній частинах крила. Їхня конструкція простіше, ніж у закрилків, але ефективність менша.
Елементи аеродинамічної системи управління літака: 1 - носові щитки; 2 - закрилки; 3 - цільноповоротний кіль; 4 - диференціальний стабілізатор; 5 - інтерцептори
Для зменшення зусиль на важелях управління всі сучасні літаки мають у системі управління бустери - кермові приводи. У 70-х роках утворюється електродистанційна система управління (ЕДСУ). На літаках, оснащених такою системою, відсутня (або є резервною) механічна проводка управління, а сигнали управління передаються від важелів до кермових машинок з електрокомунікацій ЕРС має меншу масу і дозволяє збільшити надійність системи управління шляхом резервування лінії зв'язку. У цій системі можна використовувати комп'ютери та швидкодіючі приводи для керування статично нестійкими літаками, а також знижувати навантаження під час маневрування або польоту в турбулентній атмосфері.
На дозвукових літаках зменшення навантажень які діють органи управління, застосовуються сервокомпенсатори і серворулі -- невеликі поверхні пов'язані у разі з кермами, у другому -- з важелями управління. З їх допомогою полегшується або робиться відхилення кермів.
Механізація крила
Випущені закрилки та передкрилки.
Випущені передкрилки.
Механізація крила- Сукупність пристроїв на крилі літального апарату, призначених для регулювання його несучих властивостей. Механізація включає закрилки, предкрылки, інтерцептори, спойлери, флаперони, активні системи управління прикордонним шаром і т. д.
Закрилки
Закрилки- поверхні, що відхиляються, симетрично розташовані на задній кромці крила. Закрилки в убраному стані є продовженням поверхні крила, тоді як у випущеному стані можуть відходити від нього з утворенням щілин. Використовуються для покращення несучої здатності крила під час зльоту, набору висоти, зниження та посадки, а також при польоті на малих швидкостях. Існує велика кількість типів конструкції закрилків:
Принцип роботи закрилків полягає в тому, що при їх випуску збільшується кривизна профілю і (у разі висувних закрилків, які також називають закрилками Фаулера) площа поверхні крила, отже, збільшується і підйомна сила. Підйомна сила, що зросла, дозволяє літальним апаратам летіти без звалювання при меншій швидкості. Таким чином, випуск закрилків є ефективним способом знизити злітну та посадкову швидкості. Друге наслідок випуску закрилків - це збільшення аеродинамічного опору. Якщо при посадці лобовий опір, що зріс, сприяє гальмування літака, то при зльоті додатковий лобовий опір забирає частину тяги двигунів. Тому на зльоті закрилки випускаються завжди на менший кут, ніж під час посадки. Третє наслідок випуску закрилків - поздовжнє перебалансування літака через додатковий поздовжній момент. Це ускладнює керування літаком (на багатьох сучасних літаках пікіруючий момент при випуску закрилків компенсується перестановкою стабілізатора на деякий негативний кут). Закрилки, що утворюють під час випуску профільовані щілини, називають щілинними. Закрилки можуть складатися з кількох секцій, утворюючи кілька щілин (зазвичай, від однієї до трьох).
Наприклад, на вітчизняному Ту-154М застосовуються двощілинні закрилки, а на Ту-154Б - трищілинні. Наявність щілини дозволяє потоку перетікати з області підвищеного тиску (нижня поверхня крила) в область зниженого тиску (верхня поверхня крила). Щілини спрофільовані так, щоб струмінь, що випливає з них, була спрямована по дотичній до верхньої поверхні, а переріз щілини повинен плавно звужуватися для збільшення швидкості потоку. Пройшовши через щілину, струмінь з високою енергією взаємодіє з «млявим» прикордонним шаром і перешкоджає утворенню завихрень та відриву потоку. Цей захід дозволяє «відсунути» зрив потоку на верхній поверхні крила на більші кути атаки і великі значення підйомної сили.
Флаперони
Флаперони, або «зависаючі елерони» - елерони, які можуть виконувати також функцію закрилків при їхньому синфазному відхиленні вниз. Широко застосовуються у надлегких літаках та радіокерованих авіамоделях при польотах на малих швидкостях, а також на зльоті та посадці. Іноді застосовуються більш важких літаках (наприклад, Су-27). Основна перевага флаперонів - це простота реалізації на базі вже наявних елеронів та сервоприводів.
Передкрилки
Передкрилки- поверхні, що відхиляються, встановлені на передній кромці крила. При відхиленні утворюють щілину, аналогічну такою у щілинних закрилків. Передкрилки, що не утворюють щілини, називаються носками, що відхиляються. Як правило, передкрилки автоматично відхиляються одночасно із закрилками, але можуть і керуватися незалежно.
В цілому, ефект передкрилків полягає у збільшенні допустимого кута атаки, тобто зрив потоку з верхньої поверхні крила відбувається при більшому куті атаки.
Крім простих, існують так звані адаптивні передкрилки. Адаптивні передкрилки автоматично відхиляються задля забезпечення оптимальних аеродинамічних характеристик крила протягом усього польоту. Також забезпечується керованість по крену при великих кутах атаки за допомогою асинхронного керування адаптивними передкрилками.
Інтерцептори
Випуск лівого елерон-інтерцептора під час парування правого крену
Інтерцептори (спойлери)- поверхні, що відхиляються або випускаються в потік на верхній поверхні крила, які збільшують аеродинамічний опір і зменшують підйомну силу. Тому інтерцептори також називають органами безпосереднього керування підйомною силою.
Залежно від призначення та площі поверхні консолі, розташування її на крилі і т. д. інтерцептори ділять на:
Елерон-інтерцептори
Елерон-інтерцепториявляють собою доповнення до елеронів і використовуються в основному для управління по крену. Вони відхиляються несиметрично. Наприклад, на Ту-154 при відхиленні лівого елерону вгору на кут до 20°, елерон-інтерцептор цієї ж консолі автоматично відхиляється вгору на кут до 45°. В результаті підйомна сила на лівій консолі крила зменшується, і літак нахиляється вліво.
У деяких літаків елерон-інтерцептори можуть бути основним (або резервним) органом управління по крену.
Спойлери
Випущені спойлери
Спойлери (багатофункціональні інтерцептори)- Гасителі підйомної сили.
Симетричне залучення інтерцепторів на обох консолях крила призводить до різкого зменшення підйомної сили та гальмування літака. Після випуску літак балансується на більшому куті атаки, починає гальмуватися за рахунок зростання опору і плавно знижуватися. Можлива зміна вертикальної швидкості без зміни кута тангажу. Тобто при одночасному випуску інтерцептори використовуються як повітряні гальма.
Інтерцептори також активно використовуються для гасіння підйомної сили після приземлення або при перерваному зльоті та збільшення опору. Вони не стільки гасять швидкість безпосередньо, скільки знижують підйомну силу крила, що призводить до збільшення навантаження на колеса та поліпшення зчеплення коліс з поверхнею. Завдяки цьому після випуску внутрішніх інтерцепторів можна переходити до гальмування за допомогою коліс.
Див. також
- Роторний передкрилок - двигун на основі передкрилка
- Вібруючий передкрилок - рушій на основі передкрилка
- Елерони - керма, що управляє креном літака.
- Аеродинаміка Боїнг 737
Примітки
Wikimedia Foundation. 2010 .
Дивитись що таке "Механізація крила" в інших словниках:
Комплекс пристроїв у передній та (або) задній часта крила для зміни його аеродинамічних характеристик. Робота всіх елементів М. до. заснована на управлінні прикордонним шаром на поверхні крила та (або) зміні кривизни профілю. М. до. Енциклопедія техніки
Комплекс пристроїв, що змінюють підйомну силу та лобовий опір крила літального апарату. М. до. зменшує швидкість посадки літака, а при зльоті полегшує його відрив поверхні землі. Залежно від типу М. до. Велика Радянська Енциклопедія
механізація крила Енциклопедія «Авіація»
механізація крила- Мал. 1. Схема механізації передньої частини крила. механізація крила комплекс пристроїв у передній та (або) задній частою крилою для зміни його аеродинамічних характеристик. Робота всіх елементів М. до. заснована на управлінні прикордонним… Енциклопедія «Авіація»
механізація крила- Мал. 1. Схема механізації передньої частини крила. механізація крила комплекс пристроїв у передній та (або) задній частою крилою для зміни його аеродинамічних характеристик. Робота всіх елементів М. до. заснована на управлінні прикордонним… Енциклопедія «Авіація»
механізація крила- Мал. 1. Схема механізації передньої частини крила. механізація крила комплекс пристроїв у передній та (або) задній частою крилою для зміни його аеродинамічних характеристик. Робота всіх елементів М. до. заснована на управлінні прикордонним… Енциклопедія «Авіація»
Механізація крила- пристрої (передкрилки, закрилки. щитки та ін.) для зміни аеродинамічних характеристик крила з метою зменшення швидкості посадки (відриву), довжини розбігу (пробігу), а також поліпшення маневреності ЛА в польоті та ін. Словник військових термінів
Енциклопедія «Авіація»
енергетична механізація крила- Мал. 1. Енергетична механізація крила. енергетична механізація крила пристрою для збільшення підйомної сили крила, принцип дії яких заснований на використанні енергії двигунів літального апарату або додаткових… Енциклопедія «Авіація»
Пристрої для збільшення підйомної сили крила, принцип дії яких ґрунтується на використанні енергії двигунів ЛА або додаткових джерел потужності. е. м. до. застосовується для поліпшення злітно-посадкових і маневрених характеристик ЛА, ... Енциклопедія техніки
