Mehanizacija krila zrakoplova: opis, princip rada i uređaj

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Oni ljudi koji su letjeli avionima i obraćali pažnju na krilo željezne ptice, dok ono sjeda ili uzlijeće, vjerojatno su primijetili da se ovaj dio počinje mijenjati, pojavljuju se novi elementi, a samo krilo postaje šire. Taj se proces naziva mehanizacija krila.

Opće informacije

Ljudi su oduvijek željeli voziti brže, letjeti brže, itd. I, općenito, s avionom je ispalo prilično dobro. U zraku, kada uređaj već leti, razvija ogromnu brzinu. Međutim, ovdje treba pojasniti da je velika brzina prihvatljiva samo tijekom izravnog leta. Prilikom polijetanja ili slijetanja je obrnuto. Da bi se konstrukcija uspješno podigla u nebo ili, obrnuto, sletjela, velika brzina nije potrebna. Postoji nekoliko razloga za to, ali glavni je taj što će vam trebati ogromna pista za ubrzanje.

Drugi glavni razlog je vlačna čvrstoća stajnog trapa zrakoplova, koji će se proći ako se poleti na ovaj način. Odnosno, na kraju se ispostavi da je za letove velike brzine potrebna jedna vrsta krila, a za slijetanje i polijetanje - potpuno drugačija. Što učiniti u takvoj situaciji? Kakostvoriti dva para krila bitno različitog dizajna za isti zrakoplov? Odgovor je ne. Upravo je ta kontradikcija potaknula ljude na novi izum, koji se zvao mehanizacija krila.

Napadni kut

Da bismo na pristupačan način objasnili što je mehanizacija, potrebno je proučiti još jedan mali aspekt, koji se zove napadni kut. Ova karakteristika ima najizravniji odnos sa brzinom koju je zrakoplov sposoban razviti. Ovdje je važno razumjeti da je u letu gotovo svako krilo pod kutom u odnosu na nadolazeći tok. Ovaj pokazatelj se zove napadni kut.

Pretpostavimo da ćete, da biste letjeli malom brzinom i istovremeno zadržali uzgonu, da ne biste pali, taj kut morati povećati, odnosno podići nos zrakoplova prema gore, kao što je obavljeno pri polijetanja. Međutim, ovdje je važno pojasniti da postoji kritična oznaka, nakon prelaska koje tok neće moći ostati na površini strukture i odvojit će se od nje. U pilotiranju se to naziva odvajanje graničnog sloja.

Ovaj sloj se naziva strujanje zraka, koji je u izravnom kontaktu s krilom zrakoplova i tako stvara aerodinamičke sile. Imajući sve to na umu, formira se zahtjev - prisutnost velike snage dizanja pri maloj brzini i održavanje potrebnog napadnog kuta za letenje velikom brzinom. Upravo te dvije kvalitete spajaju mehanizaciju krila zrakoplova.

Nadogradnje performansi

Za poboljšanjekarakteristike polijetanja i slijetanja, kao i da bi se osigurala sigurnost posade i putnika, potrebno je maksimalno smanjiti brzinu polijetanja i slijetanja. Upravo je prisutnost ova dva čimbenika dovela do činjenice da su dizajneri profila krila počeli pribjegavati stvaranju velikog broja različitih uređaja koji se nalaze izravno na krilu zrakoplova. Skup ovih posebnih kontroliranih uređaja postao je poznat kao mehanizacija krila u zrakoplovnoj industriji.

Namjena mehanizacije

Upotrebom takvih krila bilo je moguće postići snažno povećanje vrijednosti sile dizanja aparata. Značajno povećanje ovog pokazatelja dovelo je do toga da je kilometraža zrakoplova tijekom slijetanja uz uzletno-sletnu stazu uvelike smanjena, a smanjena je i brzina slijetanja ili polijetanja. Svrha mehanizacije krila je također da je poboljšala stabilnost i povećala upravljivost tako velikog zrakoplova kao što je avion. To je postalo posebno vidljivo kada zrakoplov dobiva veliki napadni kut. Osim toga, treba reći da značajno smanjenje brzine slijetanja i polijetanja nije samo povećalo sigurnost ovih operacija, već i smanjilo troškove izgradnje uzletno-sletnih staza, budući da je postalo moguće smanjiti njihovu duljinu.

Suština mehanizacije

Dakle, općenito govoreći, mehanizacija krila dovela je do toga da su parametri polijetanja i slijetanja zrakoplova značajno poboljšani. Ovaj rezultat je postignut velikim povećanjem maksimalnog koeficijenta podizanja.

Suština togaproces leži u činjenici da se dodaju posebni uređaji koji povećavaju zakrivljenost profila krila aparata. U nekim slučajevima se također ispostavlja da se povećava ne samo zakrivljenost, već i izravna površina ovog elementa zrakoplova. Zbog promjene ovih pokazatelja, obrazac protoka se također potpuno mijenja. Ovi faktori su odlučujući u povećanju koeficijenta podizanja.

Važno je napomenuti da je konstrukcija mehanizacije krila izvedena na način da se svi ovi detalji mogu kontrolirati u letu. Nijansa leži u činjenici da se pri malom napadnom kutu, odnosno kada već leti u zraku velikom brzinom, zapravo ne koriste. Njihov puni potencijal otkriva se upravo tijekom slijetanja ili polijetanja. Trenutno postoji nekoliko vrsta mehanizacije.

Shield

Štit je jedan od najčešćih i najjednostavnijih dijelova mehaniziranog krila, koji se prilično učinkovito nosi sa zadatkom povećanja koeficijenta uzgona. U shemi mehanizacije krila, ovaj element je odstupajuća površina. Kada je uvučen, ovaj element je gotovo usko uz donji i stražnji dio krila zrakoplova. Kada se ovaj dio skrene, povećava se maksimalna sila podizanja vozila, jer se mijenja efektivni kut napada, kao i konkavnost ili zakrivljenost profila.

Kako bi se povećala učinkovitost ovog elementa, on je strukturno izveden tako da se pri odstupanju pomiče natrag i istovremeno na zadnji rub. Točno ovakometoda će dati najveću učinkovitost usisavanja graničnog sloja s gornje površine krila. Osim toga, povećava se efektivna duljina zone visokog pritiska ispod krila zrakoplova.

Izvedba i namjena mehanizacije krila zrakoplova s letvicama

Ovdje je važno odmah napomenuti da se fiksna letvica montira samo na one modele zrakoplova koji nisu brzi. To je zato što ova vrsta dizajna uvelike povećava otpor, što drastično smanjuje sposobnost zrakoplova da postigne velike brzine.

Međutim, suština ovog elementa je u tome što ima takav dio kao iskrivljeni nožni prst. Koristi se na onim vrstama krila koje karakterizira tanak profil, kao i oštar prednji rub. Glavna svrha ove čarape je spriječiti pucanje strujanja pod visokim kutom napada. Budući da se kut tijekom leta može stalno mijenjati, nos je napravljen potpuno upravljivim i podesivim tako da je u svakoj situaciji moguće pronaći položaj koji će zadržati protok na površini krila. To također može povećati omjer podizanja i otpora.

Flaps

Shema mehanizacije zakrilaca jedna je od najstarijih, jer su ti elementi među prvima korišteni. Položaj ovog elementa je uvijek isti, nalaze se na stražnjoj strani krila. Pokret koji izvode također je uvijekisto, uvijek padaju ravno dolje. Mogu se i pomaknuti malo unatrag. Prisutnost ovog jednostavnog elementa u praksi se pokazala vrlo učinkovitom. Pomaže zrakoplovu ne samo prilikom polijetanja ili slijetanja, već i prilikom izvođenja bilo kojih drugih manevara pilotiranja.

Vrsta ovog artikla može se neznatno razlikovati ovisno o vrsti zrakoplova na kojem se koristi. Taj jednostavan uređaj ima i mehanizacija krila TU-154, koji se smatra jednim od najčešćih tipova zrakoplova. Neki zrakoplovi karakteriziraju to što su njihovi zakrilci podijeljeni u nekoliko neovisnih dijelova, a za neke je to jedan kontinuirani zakrilac.

Eleroni i spojleri

Pored onih elemenata koji su već opisani, postoje i oni koji se mogu klasificirati kao sekundarni. Sustav mehanizacije krila uključuje manje detalje poput elerona. Rad ovih dijelova provodi se različito. Najčešće korišteni dizajn je takav da su na jednom krilu krilci usmjereni prema gore, a na drugom prema dolje. Osim njih, tu su i elementi poput flaperona. Po svojim karakteristikama slični su zakrilcima, ti dijelovi mogu odstupati ne samo u različitim smjerovima, već i u istom smjeru.

Spoileri su također dodatni elementi. Ovaj dio je ravan i nalazi se na površini krila. Otklon, odnosno podizanje spojlera se izvodi izravno u struju. Zbog toga dolazi do povećanja usporavanja protoka, zbog čega se povećava pritisak na gornju površinu. To dovodi do smanjenjasila podizanja danog krila. Ovi elementi krila se ponekad nazivaju i kontrolama dizanja zrakoplova.

Vrijedi reći da je ovo prilično kratak opis svih strukturnih elemenata mehanizacije krila zrakoplova. Zapravo, tu se koristi mnogo više malih detalja, elemenata koji omogućuju pilotima da u potpunosti kontroliraju proces slijetanja, polijetanja, samog leta, itd.