Механизация задней кромки крыла

К механизации задней кромки крыла относятся щитки и закрылки.

Щитки представляют собой плоские, отклоняющиеся вниз части нижней поверхности крыла, расположенные вдоль размаха крыла у его задней кромки.

По конструктивному выполнению щитки бывают: поворотные и со скользящей осью.

Увеличение Су , при отклонении простых щитков объясняется:

· увеличением кривизны профиля;

· управлением пограничным слоем, так как при отклонении щитка между ним и крылом образуется зона разрежения, в которую подсасываются струйки воздуха. Скорость потока над крылом возрастает и увеличивается разрежение над крылом.

У щитка со скользящей осью дополнительно увеличивается С_Y благодаря увеличению площади крыла S.

Применение щитка увеличивает С_Y примерно на 50% при незначительном уменьшении критического угла атаки α_кр (на 1–2°)

Рис. 2.25. Влияние выпуска щитков на кривую С_Уа (α)

По сравнению с другими средствами механизации задней кромки щитки незначительно увеличивают несущую способность крыла, но значительно увеличивают его лобовое сопротивление. Это уменьшает
аэродинамическое качество крыла К, обеспечивает большую крутизну планирования и более эффективное торможение самолёта на пробеге.

Закрылками называется хвостовая часть крыла, которая может отклоняться вниз.

Закрылки бывают поворотные; щелевые, многощелевые и выдвижные.

Рис. 2.26. Механизация крыла

Увеличение коэффициента Су max при отклонении поворотного закрылка происходит в результате увеличении кривизны профиля. При отклонении щелевого закрылка между крылом и носком закрылка образуется профилированная щель, через которую движется поток воздуха, с большой скоростью вытекающий на верхнюю поверхность крыла и увеличивающий разрежение над крылом.

Щелевые закрылки эффективнее, чем поворотные, т.к. С_Y возрастает не только за счет увеличения кривизны профиля, но и за счет щелевого эффекта.

Многощелевой закрылок еще более эффективен за счет дополнительного щелевого эффекта.

Выдвижные закрылки дают дополнительное увеличение коэффициента С_Y , т.к. отклонение закрылка сопровождается увеличением площади крыла за счет сдвига оси закрылка.

При выпуске закрылков коэффициент лобового сопротивления С_X увеличивается интенсивнее, чем коэффициент подъемной силы С_Y , в результате чего аэродинамическое качество крыла (К = ) уменьшается. Поэтому при взлете, когда необходимо возможно высокое К, закрылки отклоняются на меньший угол, чем при посадке.

По статистике, углы отклонения закрылков при взлете самолета , а при посадке .

Обычно на современных самолетах с тремя и четырьмя двигателями широко применяются двух- и трехщелевые выдвижные закрылки, которые дают прирост С_Y более, чем на 100% , а на самолетах с двумя двигателями – выдвижные однощелевые закрылки..

Рис. 2.27. Схема обтекания крыла с закрылком:

а) в рабочем положении; б) изменение фактического угла атаки;
в) перераспределение давления при отклонении закрылка; г) влияние угла отклонения закрылка на кривую C_Ya(α)

К механизации, предназначенной для увеличения коэффициента лобового сопротивления С_X и кратковременного уменьшения коэффициента подъемной силы С_Y , относятся тормозные щитки. Применяются они для увеличения крутизны снижения самолета, для повышения эффективности торможения колес при посадке, для улучшения маневренности самолета.

Рис. 2.28. Интерцептор

Роль тормозных щитков могут играть интерцепторы (рис. 2.28), представляющие собой узкие плоские или слегка искривленные пластины, расположенные вдоль размаха и выдвигаемые через щели в крыле примерно по нормали к его поверхности. Применяются и отклоняющиеся интерцепторы.

Интерцепторы открываются в момент касания самолетом земли при посадке и срывают поток с поверхности крыла. Подъемная сила крыла сразу резко уменьшается, что обеспечивает при торможении колесами создание большой тормозной силы. В результате пробег самолета сокращается. Интерцепторы в этом случае называют спойлерами.

Если интерцептор выдвигается в поток на высоту пограничного слоя, то он играет роль турбулизатора. Изменяя характер течения в пограничном слое путем искусственной турбулизации, интерцептор уменьшает опасность появления отрыва пограничного слоя.

Интерцептор может применяться и для улучшения боковой управляемости самолета. Отклоняясь вверх вместе с элероном на одном из полукрыльев, он создает управляющий момент по крену.

К средствам, улучшающим устойчивость и управляемость самолета, относятся следующие устройства: предкрылки 1, отклоняемые носки крыла 2, носовые щитки 3, турбулизаторы 4. Этому же способствуют элементы конструкции, формирующие вихри и препятствующие перетеканию пограничного слоя к концам крыла, — аэродинамические гребни 5, «запилы» 6 и изломы 7 передних кромок крыла.