Механизация крыла
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Механиза́ция крыла́ — совокупность устройств на крыле летательного аппарата, предназначенных для регулирования его несущих свойств. Механизация включает в себя элероны, закрылки, предкрылки, интерцепторы, спойлеры, активные системы управления пограничным слоем и т. д.
Содержание |
[править] Элероны
Элероны — небольшие отклоняемые консоли, с помощью которых регулируется крен самолёта.
Принцип их работы прост. Например, при одновременном отклонении левого элерона вверх, а правого — вниз, подъёмная сила на левом крыле уменьшается, а на правом увеличивается, из-за чего левое крыло опускается, а правое поднимается. Образуется крен влево.
[править] Закрылки
Закрылки — отклоняемые консоли на поверхности крыльев, которые используются для улучшения несущей способности крыла во время процедур взлета, набора высоты, снижения и посадки.
Суть закрылков в том, что при их выпуске увеличивается кривизна профиля и площадь поверхности крыла, следовательно, увеличивается и подъёмная сила. Кроме того, выпуск закрылков способствует снижению скорости вследствие увеличения аэродинамического сопротивления.
Крыло, оборудованное закрылками, образующими в нём профилирующие щели, называют щелевым. Закрылки сами могут состоять из нескольких консолей и, следовательно, тоже иметь щели. К примеру, на отечественном Ту-154М применяются двухщелевые закрылки, а на Ту-154Б — трёхщелевые.
[править] Предкрылки
Кроме закрылков, почти все транспортные самолёты также имеют предкрылки, которые установлены в передней части крыла и автоматически отклоняются вниз одновременно с закрылками. Принципиально они выполняют ту же функцию, что и закрылки. Отличие состоит в следующем:
- На больших углах атаки отклонённые вниз предкрылки как бы крючком цепляются за набегающий поток воздуха, отклоняя его вниз вдоль профиля. В результате предкрылки уменьшают угол атаки остальной части крыла и откладывают момент сваливания на бо́льшие углы атаки.
- Предкрылки обычно имеют меньший размер, следовательно, и меньшее сопротивление.
В целом, эффект от выпуска как закрылков, так и предкрылков сводится к увеличению кривизны профиля крыла, что позволяет сильнее отклонять вниз набегающий поток воздуха, а значит, увеличивать подъёмную силу. Особенно существенно, что при этом увеличивается допустимый угол атаки, то есть срыв потока с верхней поверхности крыла происходит при бо́льшем угле атаки. Это, при современной энерговооруженности, позволяет увеличивать скороподъемность при взлете, и приводит к необходимости, вместо рулей высоты, использовать поворот всего стабилизатора целиком для реализации преимуществ механизированного крыла.
Помимо обычного, существует понятие «адаптивный предкрылок» — автоматически подстраивающийся под изменяющиеся аэродинамические характеристики оббегающего крыло воздушного потока. Также обеспечивается устойчивость при больших углах крена асинхронным управлением адаптивными предкрылками.
[править] Интерцепторы
Интерцепторы (спойлеры) — отклоняемые тормозные консоли на верхней поверхности крыла, которые увеличивают аэродинамическое сопротивление и уменьшают подъёмную силу. Поэтому интерцепторы также называют гасителями подъемной силы. В особенности это касается широкофюзеляжных самолётов.
В зависимости от площади поверхности консоли, расположения её на крыле и т. д. интерцепторы делят на:
[править] Внешние элерон-интерцепторы
Элерон-интерцепторы представляют собой дополнение к элеронам. Они отклоняются несимметрично. Например, на Ту-154 при отклонении элерона вверх на угол до 20° элерон-интерцептор автоматически отклоняется вверх на угол до 45°. В результате подъёмная сила на левом крыле уменьшается, и самолёт кренится влево. Такие дополнительные элероны необходимы, так как для крена необходима как можно большая площадь отклоняемой консоли, но реактивные самолёты совершают крены на близких к звуковым скоростях, и в данном случае необходимо распределение нагрузки на площадь крыла. В противном случае оно может попросту рассыпаться.
[править] Спойлеры
Спойлеры (средние интерцепторы) — это непосредственно воздушные тормоза.
Симметричное задействование интерцепторов на обоих крыльях приводит к резкому уменьшению подъемной силы и торможению самолёта. После выпуска «воздушных тормозов» самолёт балансируется на бо́льшем угле атаки, начинает тормозиться за счет возросшего сопротивления и плавно снижаться.
Следует отметить, что спойлеры выпускают только во время снижения самолёта с крейсерской высоты. При заходе на посадку выпуск спойлеров может и без того низкую скорость сбить до предельно малой, тогда произойдёт сваливание — резкое падение скорости и потеря крылом подъёмной силы на критическом угле атаки — и самолёт войдет в режим сваливания, что чревато катастрофой.
[править] Внутренние интерцепторы
Внутренние интерцепторы расположены на верхней поверхности во внутренней части крыла между фюзеляжем и гондолами шасси.
Внутренние интерцепторы предназначены для гашения подъемной силы после приземления или при прерванном взлёте. Как и другие типы интерцепторов, они не столько гасят скорость, сколько снижают подъёмную силу крыла, что приводит к увеличению нагрузки на колеса и улучшению сцепления колес с поверхностью. Благодаря этому после выпуска внутренних интерцепторов можно переходить к торможению с помощью колёс.
