Mekanisering av en flygplansvinge: beskrivning, funktionsprincip och anordning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

De människor som flög på flygplan och uppmärksammade vingen på en järnfågel, medan den sätter sig ner eller lyfter, märkte förmodligen att denna del börjar förändras, nya element dyker upp och själva vingen blir bredare. Denna process kallas vingmekanisering.

Allmän information

Folk har alltid velat köra snabbare, flyga snabbare, etc. Och i allmänhet fungerade det ganska bra med planet. I luften, när enheten redan flyger, utvecklar den en enorm hastighet. Det bör dock klargöras här att en hög hastighet endast är acceptabel under direktflygning. Under start eller landning är det tvärtom. För att framgångsrikt lyfta strukturen till himlen eller omvänt landa den behövs ingen hög hastighet. Det finns flera anledningar till detta, men den främsta är att du behöver en enorm bana för att accelerera.

Den andra huvudorsaken är draghållfastheten hos flygplanets landningsställ, som kommer att passera om det tas av på detta sätt. Det vill säga, i slutändan visar det sig att för höghastighetsflyg behövs en typ av vinge, och för landning och start - en helt annan. Vad ska man göra i en sådan situation? Hurskapa två par vingar fundament alt olika i design för samma flygplan? Svaret är nej. Det var denna motsägelse som fick folk till en ny uppfinning, som kallades vingens mekanisering.

Anfallsvinkel

För att förklara vad mekanisering är på ett tillgängligt sätt är det nödvändigt att studera ytterligare en liten aspekt, som kallas attackvinkeln. Denna egenskap har det mest direkta sambandet med den hastighet som flygplanet kan utveckla. Det är viktigt att förstå här att under flygning är nästan alla vingar i en vinkel med avseende på det mötande flödet. Denna indikator kallas attackvinkeln.

Låt oss anta att för att flyga i låg hastighet och samtidigt behålla lyftet, för att inte falla, måste du öka denna vinkel, det vill säga lyfta upp nosen på flygplanet, som är gjort vid start. Det är dock viktigt att klargöra här att det finns ett kritiskt märke, efter korsningen som flödet inte kommer att kunna stanna på ytan av strukturen och kommer att bryta av från det. Vid pilotering kallas detta separation av gränsskiktet.

Detta skikt kallas luftflödet, som är i direkt kontakt med flygplanets vinge och därmed skapar aerodynamiska krafter. Med allt detta i åtanke bildas kravet - närvaron av en stor lyftkraft vid låg hastighet och upprätthållande av den erforderliga attackvinkeln för att flyga i hög hastighet. Det är dessa två egenskaper som kombinerar mekaniseringen av flygplansvingen.

Prestandauppgraderingar

För att förbättrastart- och landningsegenskaper, såväl som för att säkerställa säkerheten för besättningen och passagerarna, är det nödvändigt att minska hastigheten för start och landning till det maximala. Det är närvaron av dessa två faktorer som ledde till att designerna av vingprofilen började tillgripa skapandet av ett stort antal olika enheter som är placerade direkt på flygplanets vinge. En uppsättning av dessa specialstyrda enheter blev kända som vingmekanisering inom flygindustrin.

Syfte med mekanisering

Med hjälp av sådana vingar var det möjligt att uppnå en kraftig ökning av värdet på apparatens lyftkraft. En betydande ökning av denna indikator ledde till att flygplanets körsträcka under landning längs banan minskade kraftigt, och hastigheten med vilken den landar eller lyfter minskade också. Syftet med mekaniseringen av vingen är också att den har förbättrat stabiliteten och ökat styrbarheten hos ett så stort flygplan som ett flygplan. Detta blev särskilt märkbart när flygplanet får en hög anfallsvinkel. Dessutom bör det sägas att en betydande minskning av hastigheten för landning och start inte bara ökade säkerheten för dessa operationer, utan också minskade kostnaderna för att bygga landningsbanor, eftersom det blev möjligt att minska deras längd.

Mekaniseringens väsen

Så, generellt sett, ledde mekaniseringen av vingen till det faktum att start- och landningsparametrarna för flygplanet förbättrades avsevärt. Detta resultat uppnåddes genom att kraftigt öka den maximala lyftkoefficienten.

Kärnan i detprocessen ligger i det faktum att speciella anordningar läggs till som ökar krökningen av apparatens vingprofil. I vissa fall visar det sig också att inte bara krökningen ökar, utan också det direkta området för detta element av flygplanet. På grund av förändringen i dessa indikatorer förändras också flödesmönstret helt. Dessa faktorer är avgörande för att öka lyftkoefficienten.

Det är viktigt att notera att designen av vingmekaniseringen är utförd på ett sådant sätt att alla dessa detaljer är kontrollerbara under flygning. Nyansen ligger i det faktum att vid en liten anfallsvinkel, det vill säga när de flyger redan i luften med hög hastighet, används de faktiskt inte. Deras fulla potential avslöjas just under landning eller start. För närvarande finns det flera typer av mekanisering.

Shield

Skölden är en av de vanligaste och enklaste delarna av en mekaniserad vinge, som ganska effektivt klarar uppgiften att öka lyftkoefficienten. I vingmekaniseringsschemat är detta element en avvikande yta. När det är indraget är detta element nästan nära den nedre och bakre delen av flygplanets vinge. När denna del avböjs ökar fordonets maximala lyftkraft, eftersom den effektiva anfallsvinkeln ändras, liksom profilens konkavitet eller krökning.

För att öka effektiviteten för detta element är det strukturellt utfört så att när det avviker, skiftar det tillbaka och samtidigt till bakkanten. Exakt så härmetoden kommer att ge den största effektiviteten av sugning av gränsskiktet från vingens övre yta. Dessutom ökar den effektiva längden på högtryckszonen under flygplansvingen.

Design och syfte med mekanisering av en flygplansvinge med lameller

Här är det viktigt att omedelbart notera att den fasta lamellen endast är monterad på de flygplansmodeller som inte är höghastighetståg. Detta beror på att den här typen av design ökar luftmotståndet kraftigt, vilket drastiskt minskar flygplanets förmåga att nå höga hastigheter.

Men kärnan i detta element är att det har en sådan del som en avböjd tå. Det används på de typer av vingar som kännetecknas av en tunn profil, såväl som en skarp framkant. Huvudsyftet med denna strumpa är att förhindra att flödet går sönder vid en hög attackvinkel. Eftersom vinkeln hela tiden kan ändras under flygningen görs nosen helt kontrollerbar och justerbar så att det i alla lägen är möjligt att hitta en position som håller flödet på vingens yta. Detta kan också öka lyft-till-drag-förhållandet.

Flaps

Vingklaffarnas mekaniseringsschema är ett av de äldsta, eftersom dessa element var bland de första som användes. Placeringen av detta element är alltid densamma, de är placerade på baksidan av vingen. Rörelsen de utför är också alltidlikadant faller de alltid rakt ner. De kan också flytta tillbaka lite. Närvaron av detta enkla element visade sig i praktiken vara mycket effektivt. Det hjälper flygplanet inte bara vid start eller landning, utan även när det utför andra pilotmanövrar.

Typen av denna artikel kan variera något beroende på vilken typ av flygplan den används på. Mekaniseringen av vingen på TU-154, som anses vara en av de vanligaste typerna av flygplan, har också denna enkla enhet. Vissa flygplan kännetecknas av att deras klaffar är uppdelade i flera oberoende delar, och för vissa är det en sammanhängande klaff.

skevroder och spoilers

Utöver de element som redan har beskrivits, finns det också de som kan klassificeras som sekundära. Vingmekaniseringssystemet innehåller mindre detaljer som skevroder. Arbetet med dessa delar utförs differentiellt. Den mest använda designen är sådan att skevrorna på ena vingen är riktade uppåt och på den andra är de riktade nedåt. Utöver dem finns det också element som flaperons. Enligt deras egenskaper liknar de klaffar, dessa delar kan avvika inte bara åt olika håll utan också åt samma håll.

Spoilers är också ytterligare element. Denna del är platt och ligger på ytan av vingen. Avböjning, eller snarare höjning, av spoilern utförs direkt i strömmen. På grund av detta finns en ökning av flödesretardationen, på grund av vilken trycket på den övre ytan ökar. Detta leder till en minskninglyftkraften för en given vinge. Dessa vingelement kallas ibland också för flygplanslyftreglage.

Det är värt att säga att detta är en ganska kort beskrivning av alla strukturella delar av flygplanets vingmekanisering. Faktum är att det finns många fler små detaljer som används där, element som gör det möjligt för piloter att helt kontrollera processen för landning, start, själva flygningen, etc.