Учебник Житомирский (553622), страница 29
Текст из файла (страница 29)
4.1 показано расположение на крыле и приведены очергания средств механизации в отклоненном положении, получивших наибольшее распространение на современны~ самоле~~х. Здесь в носовой части красла†предкрылки 1 или отклоняемые носки 8; в хвостовой части крыла — закрылки (поворотные или выдвижные У, одно-двух- или трехщелевые 5), элерон- закрылок Ю, гасители подъемной силы ~тормозные щитки) 2.
Все эти средства позволяют управлять подъемной силои и сопротивлением крыла, улучшая ВПХ самолета. Однако управлять подъемной силой крыла на режимах взлета и посадки можно н энергетическими средствами за счет силовой установки— системы управления пограничным слоем (УПС), системы управления циркуляцией и других систем (см. подразд. 4,3.6). Кроме средств механизации, иа рис. 4.1 показаны внешние 6 и внутренние 8 элероны, иитерцепторы 4 и триммеры 7.
4.2,2, Роль средств механизации крыла по мере развития авиации все время возрастала. Это объясняется тем, что улучшение летно-тактических характеристик самолетов и, в частности, увеличение скоростей полета 1см. рис. 1.8) определялось, с одной стороны, развитием силовых установок (переходом на газотурбиниые двигатели, ростом тяговооружеи ности) и применением стреловидных крыльев, а с другой стороны — увеличением удельной Рнс 4, ! Подвижные части крыла нагрузки на крыло р=ащ/3, когда чаще взлетная масса самолета т» росла быстрее, чем площадь крыла 3, и уменьшением относительной толщины крыла с, когда уменьшалась несущая способность крыла (уменьшались значения коэффициента подъемной силы с,,„). Последнее приводило к ухудшению ВПХ самолетов: к увеличению скоростей отрыва н посадки К„р и $'„и к увеличению длины разбега и пробега самолета Е~ н Е,~.
Из условия равенства подъемных снл на взлете и посадке взлетному н посадочному весу самолета можно записать (без учета влияния земли): т, у/5 ш, ф/Я 14.1) с „, ' "~ с„„' р„ Значения Е и А,~ можно вырази~ь через Р ~ н Р~, и средние значения ускоре- ния иа взлете ~, и замедления на посадке Ц.1: 1х уветр 1д , т„у/5, у( с„„, !Ц' 2 Как видно из формул (4.1) и (4.2), ухудшение ВПХ самолета действительно связано с происходящим увеличением р=щд/3 и уменьшением с„, из-за уменьшения с. Ухудшение В ПХ самолетов, сопровождавшееся увеличением размеров взлетно-посадочнь!х полос Евпп, приводило к повышению материальных затрат на обеспечение базирования и аэродромного маневра для самолетов военного назначения н снижению их эффективности Для самолетов гражданской авиации это еще затрудняло н освоение труднодоступных районов страны, где надо было или создавать сеть аэродромов с большой длиной ВПП (до трех и более километров), или использовать аэродромы низших категорий.
Большие значения К„„и К„затрудняют выполнение взлета и особенно посадки. При этом снижается безопасность полетов; уменьшается ресурс планера, особенно чувствительного к ударным нагрузкам оборудования пбольше вероятность грубых посадок) сроки службы колес и особенно пневматиков умеиь- 5 Зак ЗЕЭ !29 шаются. Для сокращения значений ~.„р (увеличения значений 1у, ! ) в дополнение к тормозным устройствам колес начали применять тормозные парашюты, реверс тяги двигателей и другие меры, а для сокращения ~.р (увеличения ~,)— увеличивать тяГОВООрУженнОсТЬ СамОлЕта, применять ускорители.
В этих условиях развитие и применение все более совершенных средств механизации на крыле, позволяющих существенно повышать его подъемную силу на режимах взлета и посадки, снижалО Отрицательные последстВия, связанные с увеличением удельной нагрузки иа крыло и уменьшением относительной толщины крыла, и позволяло получать приемлемые для каждого из этапов развития авиации значения ВПХ. От простых щитков с относительно малой по отношению к крылу площадью 5 = 0,1...0,15 м' на самолетах с малыми скоростями полета до сложнейшей системы средств механизации иа современных самолетах (см.
рис. 4.1), занимающих до 40% площади крыла и до 30% массы крыла 124) (так, например, площадь закрылков 5, возросла до 60...80 м' и более, площадь предкрылков 5„— до 30...40 м', масса закрылков ~п, — до 4000 кг и более, масса предкрылков т„р — до 1300...1500 кг). Таков путь развития средств механизации. 4.2.3. Требования к механизации крыла.
К механизации крыла, помимо общих требований, предъявляемых ко всему самолету в целом, предъявляются следующие специальные требования: максимальное увеличение с„при отклонении средств механизации в посадочное положение при посадочных углах атаки самолета; минимальное увеличение с„в убранном положении с~дств механизации„. максимальное значение аэродинамического качества при разбеге самолета с небольшой тяговооруженностью и возможно большее увеличение с„, при отклонении механизации ва взлетное положение для самолетов с большой тяговооруженностью; возможна меньшие изменения значений ю, (смещение ЦД крыла) при отклонении средств механизации в рабочее положение, синхронность действий механизации нэ Обеих кОнсолях крыла, прОстОта конструкции и высокая надежность работы.
4.2.4. Факторы, увеличивающие несущую способность крыла. Рещение основной задачи механизации крыла — увеличение несущей способности крыла с„„5 и, тем самым, улучшение ВПХ самолета (см. выражения (4 1) и (4.2)) достигается: увеличением эффективной кривизны профиля крыла при отклонении средств механизации в рабочее с~, ф положение (см. рис, 4.1, сечения А — А и  — В).
При этом возрастают скорость потока и разрежение 5 иад крылом, вследствие чего увеличиваются значе- У ния с„сечений крыла, занятых механизацией и происходит смещение зависимости с„,=~(а) вверх на Ас„, (рис. 4.2) . Г1а рис. 4.2: и — угол атаки; 1 — кры- у ло без мехаииЗации; 2 — крылО с выпущенным щитком; 3 — крыло с выдвинутым многощелевым закрылком; 4 — крыло с выдвинутым многощелевым закрылком и предкрылком. Прирост значений с„, будет тем большим, чем больше кривизна профиля (чем больше углы отклонения средств механизации д Ю~ и чем больше их относительная хорда и размах); увеличением площади крыла при примененин вы Рве 42 Зэвисимость с„, от ДВИжИЫХ ЩнтКОВ ИЛИ ВЫДВИЖНЫХ ЗаКРЫЛКОВ (СМ х а дРн Разбои ме рис. 4.1): ХЭНИЗЯции МРыЛО 136 управлением пограничным слоем для обеспечения безотрывиого обтекания верхней поверхности крыла или затягивания срыва на большие углы атаки за счет увеличения эиерГИИ (скОрости) поГраничноГО слОИ.
Для увеличения несущей способности крыла могут быть использованы также различные комбинации рассмотренных факторов. Увеличение скорости потока над верхней поверхностью крыла и увеличение с„, можно получить используя: эффект щели для ускорения патока, обтекающего верхнюю поверхность крыла. Профнлированная щель образуется при выпуске предкрылков 1 в носовой части крыла н-при выпуске щелевых и многощелевых закрылков 5 (см. рис. 4.1) .
В последнем сл учае более эффективно используется аэродинамический подпор под нижней поверхностью крыла перед отклоненными закрылками. Комбинация хпредкрылков и многощелевой закрылок» обеспечивает значения с„, порядка трех при значении угла атаки а 20 131~; увеличение кривизны профиля, которое получается при отклонении предкрылков и закрылков (см. рис. 4.1, а, сечение А — А), носка и закрылков (см. рис, 4.1, б, сечение  — В); энергию сорванных вихрей от расположенных впереди крыла переднего горизонтального оперения (ГО) малого удлинения, наплывов и других элементов для увеличения энергии пограничного слоя на крыле и затягивания срыва потока на большие углы атаки. $4.3. ВИДИ МЕХАНИЗАЦИИ КРЫЛА 4,3.1, Щитки (рис.
4З) . Битком называется подвижная часть нижней поверхности крыла у его задней кромки, отклоняемая винз для увеличения подъемной силы крыла и его сопротивления. Различают щитки с фиксированной осью вращения (рис. 4.3, а) и выдвижные (рис. 4.3, б). Прирост подъемной силы получается за счет увеличения эффективной кривизны профиля при выпуске щитков и отсаса пограничного слоя с верхней поверхности крыла в зону разрежения за щитком Критические углы атаки крыла с выпущенными и убранными щитками близки между собой. Для выдвижных щитков приросг подъемной силы получается еще и за счет увеличения площади крыла.
Отношение длины хорды щитка к хорде крыла О /Ь в пределах 0,25...0,3, углы отклонения о иа взлете да 20 ', на посадке до 50..60'. Большие углы отклонения щитков не дают прироста с„„, ио очень усложняют их конструкцию. г1а посадке щиток создает большое торможение, что позволяет увеличить крутизну глиссады иа планировании и уменьшить ~.„р. Отклонение щитков на взлетный Угол позволиет Уменьшить У'„» и ~р. Г1Э стРеловидных кРыльЯх щитки ие применяются из-за резкого уменьшения Ьс„, с увеличением угла стреловидности т. КОнструкцня щитка (рнс.
4.3, 6) сОстоит из каркаса и Обшивкн. Каркас щитка с фиксированной осью вращения состоит из одного лонжерона 1 обычно закрытого П-образного сечения, переднего 3 и заднего 2 стрингеров и разрезных балочек-иервюр 6 П-образного или Х-образного сечения. Снизу к каркасу крепится обшивка. Крепление к крылу — при помощи шомпола и петель на специальном профиле 4 в передней части щитка и на заднем лонжероне (стенке) крыла. Управление от силового цилиндра через тягу управления 8 и тяги-тандеры 7 перемещением тяги 8 вдоль своей оси, При движении тяги 8 в одну сторону щиток поворачивается относительно оси (шомпола) на выпуск, при движении в обратную сторону — щиток убирается.
Лучше варианты крепления щитка с помощью шарнирных узлов. Подвеска и управление 131 , Рве 4 4. Поворотныв, выдвижной, щелевов а мвогощелевой закрылки Рис 4 3 Конструкция щитков таким щитком от силового цилиндра (тяга 121 показаны на рис, 4.3, г, сечения Б — Б и  — В. Каркас Выдвижного щитка (рис, 4.3, д) может иметь два лонжерона и обшивку снизу и сверху каркаса, чтобы иметь замкнутый контур для восприятия кручения. Щиток устанавливается на крыле иа монорельсах 9 (рнс. 4,3, е), закрепленных на усиленных нервюрах и заднем лонжероне (задней стенке), и перемещается по этим рельсам прн помощи кареток с роликами 10 или при ПОмощи скользящих ОпОр — ползунОВ, Для дОпОлнительной фиксации мОнО- рельса могут быть использованы стержни — подкосы 11.
При Выпуске щиток тягой от силового цилиндра смещается назад и отклоняется вниз, Для синхронизации отклонения секции щитков или штоки силовых цилиндров соединены тросовой проводкой. В убранном положении щитки запираются замкамн во избежание их отсоса В полете. 4.3.2, Закрылки (рнс. 4.4). Закрьыком называется профили рова иная подвижная часть крыла, расположенная в его хвостовой части и отклоняемая вниз для увеличения подъемной силы крыла. Различают, поворотный закрылок — закрылок, поворэчнваемый вокругсвязэнной с крылом Оси ВращениЯ фис.
4А, а); выдвижкой закрылок — закрылок, поворачиваемый относительно оси вращения и одновременно смещаемый назад вдоль хорды крыла для увеличения его площади 1рис. 4.4, б); !32 ЩВЛГВОЙ ЗаКРЫЛОК вЂ” ЗЭКРЫЛОК, ПРИ ОТКЛОНЕНИИ КоторОГО мЕжДУ ЕГО НОСКОМ и крылом ОбразуетсЯ профнлирОВаннаЯ щель (рнс. 4.4, в). миогощелевой закрылок — закрылок, составленный из нескольких подвижных звеньев, отклоняющихся на разные углы и разделяющихся профилированными щелями 1рис. 4.4, г), Для увеличения подъемной силы крыла с помощью разных типов закрылков используются рассмотренные в подразд. 4.2.4 факторы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
