Механизация носовой части крыла

Лекция 6

Предкрылки. Предкрылок представляет собой небольшое крылышко, расположенное в носовой части крыла и вписанное в нерабочем положении в его обводы.

Рис.1 1-предкрылок не отклонён; Рис.3

2-предкрылок отклонён.

Рис.2

При отклонении предкрылка между ним и крылом образуется профилированная щель (рис.1). Воздух, проходящий через эту щель, сдувает пограничный слой с верхней поверхности крыла, затягивая срыв потока

на большие углы атаки, при этом увеличиваются критический угол атаки a_кр и максимальное значение коэффициента подъемной силы C_{Ya max} (рис.2).

Хорда предкрылка обычно составляет b _пр= (0,12...0,15) b, а угол отклонения – d_пр = 35...45°.

Несмотря на то, что предкрылки имеют малую массу и дают большой прирост они все же не получили распространения в качестве единственного средства посадочной механизации крыла. Объясняется это тем, что

C_{Ya max} получается на очень больших углах атаки, для обеспечения которых на посадке самолет должен был бы иметь очень высокое шасси. Большая же высота шасси затрудняет его уборку и приводит к увеличению массы.

Более широкое распространение предкрылки получили как средство, улучшающее поперечную устойчивость и управляемость самолета. В этом случае предкрылки устанавливаются на концах крыльев против элеронов. Отклонение таких концевых предкрылков на больших углах атаки затягивает срыв потока с концевых частей крыла, что обеспечивает эффективность элеронов и улучшает поперечную управляемость.

При отсутствии предкрылка при полете на больших, близких к критическому, углах атаки отклонение элерона вниз привело бы к срыву потока на части крыла, где расположен элерон, и вместо требуемого увеличения подъемной силы получилось бы ее падение.

Как средство, уменьшающее посадочную скорость, предкрылки применяются в комбинации с теми типами механизации хвостовой части крыла, которые при отклонении уменьшают критический угол атаки. Чаще всего встречаются комбинация предкрылка с закрылком. При такой комбинации критический угол атаки получается обычно не меньше, а даже несколько больше критического угла немеханизированного крыла, но он оказывается приемлемым с точки зрения высоты шасси. При такой механизации обеспечивается получение более высоких значений C_{Ya пос}. Различают автоматические и управляемые предкрылки.

Автоматические предкрылки применяются как средство, улучшающее устойчивость и управляемость самолета при полете на больших углах атаки. Они располагаются на концевых участках крыла против элеронов. Отклонение такого предкрылка происходит автоматически на больших углах атаки под действием аэродинамических сил.

Механизм навески автоматического предкрылка должен обеспечить его выдвижение, начиная с определенного угла атаки. Для этого мгновенный центр вращения механизма должен располагаться так, чтобы результирующая аэродинамических сил предкрылка (рис.3) начиная с этого угла атаки (угол a₄) создавала относительно мгновенного центра момент, вызывающий отклонение предкрылка.

Управляемые предкрылки выдвигаются при помощи специальных механизмов управления одновременно с отклонением закрылков.

Носовые щитки (щитки Крюгера). Носовой щиток располагается в корневых сечениях крыла.

В неотклоненном положении он образует нижнюю поверхность крыла у носка (рис.4).

Отклонение носового щитка приводит к увеличению кривизны профиля и площади крыла в сечениях, занятых носовым щитком, благодаря чему происходит увеличение C_{Ya max} (рис.5).

Рис.4 1-. щиток не отклонён; 2-щиток отклонён

Рис.5

Хорда носового щитка обычно составляет величину b _н.щ.= (0,15...0,2) b. Носовой щиток нашел применение

на стреловидных крыльях. Применяется он обычно в комбинации с предкрылком: в корневых сечениях крыла устанавливается носовой щиток, на остальной части крыла – предкрылок. Объясняется это тем, что предкрылок обеспечивает более высокое значение a_кр, чем носовой щиток. Поэтому у стреловидного крыла, у которого a_кр концевых сечений меньше a_кр корневых сечений, постановка в концевых сечениях предкрылка, а в корневых носового щитка обеспечивает примерно одинаковые значения a_кр по всему размаху.

Отклоняемый носок. Отклоняемый носок представляет собой подвижную переднюю часть крыла (рис.6)

и применяется на крыльях малой относительной толщины, имеющих острую кромку. Острый носок у крыла приводит к раннему срыву потока.

Рис.6 1-носок не отклонён; 2-носок отклонён.

Рис.7

Наибольший эффект отклоняемый носок дает тогда, когда при увеличении угла атаки крыла он остается установленным примерно по потоку. Следовательно, угол отклонения носка должен быть связан с углом атаки крыла зависимостью d_н» – a. Отклонение носка увеличивает эффективную кривизну профиля и затягивает срыв потока на большие углы атаки, что ведет к увеличению C_{Ya max}.

Отклонение носка, как и отклонение предкрылка, приводит (рис.7) к росту C_{Ya max} вследствие увеличения a_кр. Отличие между ними состоит в том, что действие отклоненного предкрылка проявляется лишь на больших углах атаки, в то время как действие отклоненного носка проявляется на всех углах атаки. Наиболее эффективен отклоняемый носок, расположенный на концах крыла и занимающий не менее половины его размаха, хорда которого составляет 10...15 % хорды крыла.

Отклоняемый носок, увеличивающий a_кр, применяется обычно в комбинации с закрылком, уменьшающим a_кр. Такая комбинация позволяет получить достаточно высокие значения C_Ya при приемлемых значениях посадочного угла атаки.

Дата добавления: 2014-01-20