Mechanizace křídla letadla: popis, princip činnosti a zařízení

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Ti lidé, kteří létali na letadlech a věnovali pozornost křídlu železného ptáka, když sedá nebo vzlétá, si pravděpodobně všimli, že se tato část začíná měnit, objevují se nové prvky a křídlo samotné se rozšiřuje. Tento proces se nazývá mechanizace křídel.

Obecné informace

Lidé vždy chtěli jezdit rychleji, létat rychleji atd. A obecně to s letadlem fungovalo docela dobře. Ve vzduchu, když už zařízení letí, vyvine obrovskou rychlost. Zde je však třeba objasnit, že vysoká rychlost je přijatelná pouze při přímém letu. Při startu nebo přistání je tomu naopak. Pro úspěšné zvednutí konstrukce do nebe nebo naopak přistání není potřeba vysoká rychlost. Existuje pro to několik důvodů, ale tím hlavním je, že ke zrychlení budete potřebovat obrovskou dráhu.

Druhým hlavním důvodem je pevnost v tahu podvozku letadla, který při startu tímto způsobem projde. To znamená, že se nakonec ukázalo, že pro vysokorychlostní lety je zapotřebí jeden typ křídla a pro přistání a vzlet - zcela jiný. Co v takové situaci dělat? Jakvytvořit dva páry křídel zásadně odlišných konstrukcí pro stejný letoun? Odpověď je ne. Právě tento rozpor přiměl lidi k novému vynálezu, kterému se říkalo mechanizace křídla.

Úhel útoku

Abychom přístupným způsobem vysvětlili, co je mechanizace, je nutné prostudovat ještě jeden malý aspekt, kterému se říká úhel náběhu. Tato vlastnost má nejpřímější vztah k rychlosti, kterou je letoun schopen vyvinout. Zde je důležité pochopit, že za letu je téměř každé křídlo v úhlu vzhledem k protiletadlu. Tento indikátor se nazývá úhel náběhu.

Předpokládejme, že abyste mohli letět nízkou rychlostí a zároveň udržet vztlak, abyste nespadli, budete muset tento úhel zvětšit, tedy zvednout nos letadla nahoru, jak je hotovo při vzletu. Zde je však důležité objasnit, že existuje kritická značka, po jejím překročení se proudění nebude moci udržet na povrchu konstrukce a odlomí se od ní. V pilotáži se tomu říká oddělení hraniční vrstvy.

Tato vrstva se nazývá proudění vzduchu, které je v přímém kontaktu s křídlem letadla a vytváří tak aerodynamické síly. S ohledem na toto vše je vytvořen požadavek - přítomnost velké vztlakové síly při nízké rychlosti a zachování požadovaného úhlu náběhu pro let vysokou rychlostí. Právě tyto dvě vlastnosti spojují mechanizaci křídla letadla.

Vylepšení výkonu

Zlepšitcharakteristiky vzletu a přistání, stejně jako pro zajištění bezpečnosti posádky a cestujících je nutné snížit rychlost vzletu a přistání na maximum. Právě přítomnost těchto dvou faktorů vedla k tomu, že se konstruktéři profilu křídla začali uchylovat k vytvoření velkého množství různých zařízení, která jsou umístěna přímo na křídle letounu. Sada těchto speciálních řízených zařízení se stala známou jako mechanizace křídel v leteckém průmyslu.

Účel mechanizace

Použitím těchto křídel bylo možné dosáhnout výrazného zvýšení hodnoty zdvihové síly zařízení. Výrazné zvýšení tohoto ukazatele vedlo k tomu, že se výrazně snížil počet najetých kilometrů letadla při přistání podél dráhy a také se snížila rychlost, s jakou přistává nebo vzlétá. Účelem mechanizace křídla je také to, že zlepšila stabilitu a zvýšila ovladatelnost tak velkého letadla, jako je letadlo. To bylo zvláště patrné, když letadlo získává vysoký úhel náběhu. Kromě toho je třeba říci, že výrazné snížení rychlosti přistání a vzletu nejen zvýšilo bezpečnost těchto operací, ale také snížilo náklady na výstavbu ranvejí, protože bylo možné zkrátit jejich délku.

Podstata mechanizace

Obecně řečeno, mechanizace křídla vedla k tomu, že se výrazně zlepšily vzletové a přistávací parametry letounu. Tohoto výsledku bylo dosaženo výrazným zvýšením maximálního koeficientu vztlaku.

Podstata tohoProces spočívá v tom, že se přidávají speciální zařízení, která zvyšují zakřivení profilu křídla zařízení. V některých případech se také ukazuje, že se zvyšuje nejen zakřivení, ale také přímá plocha tohoto prvku letadla. V důsledku změny těchto indikátorů se zcela změní i schéma proudění. Tyto faktory jsou rozhodující pro zvýšení koeficientu vztlaku.

Je důležité si uvědomit, že konstrukce mechanizace křídla je provedena tak, aby všechny tyto detaily byly ovladatelné za letu. Nuance spočívá v tom, že při malém úhlu náběhu, tedy při létání již ve vzduchu vysokou rychlostí, se ve skutečnosti nepoužívají. Jejich plný potenciál se odhalí právě během přistání nebo vzletu. V současné době existuje několik typů mechanizace.

Štít

Štít je jednou z nejběžnějších a nejjednodušších částí mechanizovaného křídla, která se poměrně efektivně vypořádá s úkolem zvýšit součinitel vztlaku. Ve schématu mechanizace křídla je tímto prvkem odchylná plocha. Při zatažení tento prvek téměř těsně přiléhá ke spodní a zadní části křídla letadla. Když je tato část vychýlena, zvyšuje se maximální vztlaková síla vozidla, protože se mění efektivní úhel náběhu a také konkávnost nebo zakřivení profilu.

Pro zvýšení účinnosti tohoto prvku je konstrukčně proveden tak, aby se při vychýlení posunul zpět a zároveň k odtokové hraně. Přesně takhlemetoda poskytne největší účinnost sání mezní vrstvy z horní plochy křídla. Navíc se zvyšuje efektivní délka vysokotlaké zóny pod křídlem letadla.

Konstrukce a účel mechanizace křídla letadla s lamelami

Zde je důležité hned poznamenat, že pevná lamela se montuje pouze na modely letadel, které nejsou vysokorychlostní. Je to proto, že tento typ konstrukce výrazně zvyšuje odpor vzduchu, což drasticky snižuje schopnost letadla dosahovat vysokých rychlostí.

Podstatou tohoto prvku však je, že má takovou část, jako je vychýlená špička. Používá se na ty typy křídel, které se vyznačují tenkým profilem a také ostrou náběžnou hranou. Hlavním účelem této ponožky je zabránit porušení toku při vysokém úhlu náběhu. Vzhledem k tomu, že úhel se může během letu neustále měnit, je příď vyrobena zcela ovladatelná a nastavitelná, takže v každé situaci je možné najít polohu, která udrží proudění na povrchu křídla. To může také zvýšit poměr zdvihu k tažení.

Flaps

Schéma mechanizace vztlakových klapek je jedním z nejstarších, protože tyto prvky byly mezi prvními, které byly použity. Umístění tohoto prvku je vždy stejné, jsou umístěny na zadní straně křídla. Pohyb, který vykonávají, je také vždystejně, vždy padají rovně dolů. Mohou se také trochu posunout zpět. Přítomnost tohoto jednoduchého prvku se v praxi ukázala jako velmi účinná. Pomáhá letadlu nejen při startu nebo přistání, ale také při provádění jakýchkoli jiných pilotních manévrů.

Typ této položky se může mírně lišit v závislosti na typu letadla, na kterém se používá. Tímto jednoduchým zařízením disponuje i mechanizace křídla TU-154, který je považován za jeden z nejrozšířenějších typů letadel. Některá letadla se vyznačují tím, že jejich vztlakové klapky jsou rozděleny na několik nezávislých částí au některých je to jedna souvislá klapka.

Křidélka a spoilery

Kromě prvků, které již byly popsány, existují také prvky, které lze klasifikovat jako sekundární. Mechanizační systém křídla zahrnuje drobné detaily, jako jsou křidélka. Práce těchto částí se provádí diferencovaně. Nejčastěji používaná konstrukce je taková, že na jednom křídle směřují křidélka nahoru a na druhém dolů. Kromě nich existují i prvky jako flaperony. Podle svých charakteristik jsou podobné klapkám, tyto části se mohou vychylovat nejen různými směry, ale také stejným směrem.

Doplňkové prvky jsou také spoilery. Tato část je plochá a nachází se na ploše křídla. Vychylování, či spíše stoupání spoileru se provádí přímo do proudu. Kvůli tomu dochází ke zvýšení zpomalení průtoku, díky čemuž se zvyšuje tlak na horní povrch. To vede k poklesuvztlaková síla daného křídla. Tyto prvky křídla jsou někdy také označovány jako ovládání vztlaku letadla.

Sluší se říci, že se jedná o poměrně stručný popis všech konstrukčních prvků mechanizace křídel letadla. Ve skutečnosti je tam použito mnohem více malých detailů, prvků, které umožňují pilotům plně ovládat proces přistání, vzletu, samotného letu atd.