Управление пограничным слоем (УПС)

Высокие значения Су max могут быть реализованы при наличии механизации крыла по всему размаху в виде предкрылков и закрылков.

Рис. 2.30. Струйная механизация передней и задней кромок крыла

Но более эффективной механизацией, чем предкрылки и закрылки, являются управление пограничным слоем или реактивные закрылки с выдувом струи воздуха из задней кромки крыла.

Суть УПС заключается в обеспечении безотрывного обтекания крыла в достаточно большом диапазоне углов атаки за счет увеличения энергии пограничного слоя.

Из различных способов УПС наибольшее распространение получил способ, основанный на выдуве через щель или систему щелей тонкой струи воздуха, вытекающей с большой скоростью по касательной к поверхности крыла. Место выдува соответствует зоне наиболее вероятного появления отрыва потока, т.е. в районе носка крыла или закрылка.

В качестве примера таких средств можно отметить выдув струй (рис. 2.30) , направленных по касательной к поверхности крыла при отклоненном носке 1 и закрылке 2. Сжатый воздух, отбираемый от компрессора двигателя, по воздушным каналам подается в каналы 3 и 4, идущие вдоль размаха крыла и имеющие щелевые сопла 5, обеспечивающие выдув воздуха и увеличение кинетической энергии потока, обдувающего крыло

УПС с помощью отсоса пограничного слоя применяется реже из-за трудностей его реализации.

Струйный (реактивный) закрылок (рис. 2 .31) представляет собой плоскую струю 1 сжатых газов, вытекающих с большой скоростью из узкой щели 2, расположенной

Рис. 2.31. Струйный закрылок

вдоль размаха у задней кромки крыла.

Струя затрудняет обтекание крыла снизу, в результате чего под крылом повышается давление.

В то же время за счет подсасывающего влияния струи скорость потока над крылом увеличивается, а давление уменьшается, как и при отклонении обычного закрылка.

Кроме того, за счет реакции вытекающих газов струйный закрылок создает дополнительную силу ΔR, составляющая ΔY которой увеличивает подъемную силу крыла, а составляющая ΔР является дополнительной силой для преодоления лобового сопротивления.

Реактивные закрылки можно также использовать в качестве элеронов и рулей высоты для управления самолетом.

Теоретически струйная механизация позволяет достичь очень высоких значений коэффициента С_Y на взлетно-посадочных режимах (С_Y = 10…15), но их практическое применение представляет трудную инженерную проблему, связанную с конструированием протоков, изоляцией, нарушением расчетного режима работы вблизи земли.