Несущая поверхность, имеющая в сечении по направлению потока профилированную форму и предназначена для создания аэродинамической подъемной силы.Так же обеспечивает поперечную,а на самолетах типа «бесхвостка»,и продольную устойчивость и управляемость самолета.
К крылу часто крепятся : * шасси, * двигатели, а внутренние объемы крыла используются для размещения топлива.
Под внешней формой крыла подразумевают : 1) вид в плане 2) форму его поперечного сечения ( т.е. профиль крыла)
Профилем крыла называется : форма сечения его плоскостью по набегающему потоку воздуха
( 1 симметричное крыло
2) несимметричное крыло
Наибольшее распространение получили двояковыпуклые крылья с несимметричным профилем
С ростом числа М (скорость звука) применяются более тонкие крылья (профили), с меньшей кривизной,меньшим радиусом закругления и наименьшей толщиной.
Хордой профиля называется : отрезок прямой,соединяющие две наиболее удаленные точки профиля ( b )
Кривизна профиля ( f макс ) — определяется как расстояние между хордой и средней линией профиля
Хс макс — расстояние максимальной толщины от носка профиля.
Геометрическими характеристиками крыла так же являются : 1) форма в плане 2) удлинение 3) сужение 4) стреловидность
Аэродинамическое качество крыла определяется как : — отношение подъемной силы крыла ( Y ), к лобовому сопротивлению самолета ( Q ) или дальности планирования ( L ) к высоте полета ( Н ), в случае отказа всех двигателей ( наибольшим качеством обладают удлиненные крылья планера, но из-за удлинения, они обладают меньшей жесткостью.)
Прямые крылья :характеризуются малым ( до 15*) углом стреловидности, могут быть прямоугольными либо трапецевидной формы в плане, широко применяются на самолетах со скоростями М< 0,65 , имеют значительное удлинение (7,5-12) и сравнительно толстый профиль
Стреловидные крылья широко применяются на самолетах,летающих на околозвуковых скоростях и сверхзвуковых скоростях.Увеличение числа М требует увеличения стреловидности,уменьшения удлинения и относительной толщины, но имеют меньший коэффициент подъемной силы,что ухудшает взлетно-посадочные характеристики.
Треугольные крылья применяются на самолетах летающих на сверхзвуковых скоростях,стреловидность у них более 60%, удлинение 1,5-2 и большое сужение,обладают всеми качествами стреловидного крыла, но из-за плохого качества крыла имеют плохие взлетно- посадочные характеристики.
Крыло обеспечивает создание практически всей подъемной силы и является высоко загруженной частью самолета.
К основным нагрузкам крыла относятся:
- аэродинамические нагрузки — возникают в результате взаимодействия крыла с воздушным потоком и являются распределенной нагрузкой
- массовые нагрузки — это силы тяжести и инерции масс конструкции самого крыла,топлива, грузов и агрегатов, расположенных внутри крыла или прикрепленных к нему снаружи
- инерционные силы — возникают при появлении ускорений в криволинейных полетах,при полетах в болтанку или при ударе о землю во время посадки
- погонные массовые нагрузки конструкции крыла распределяются по размаху так же, как и его масса; — равнодействующая погонных массовых сил приложены по линии центров тяжести крыла,которую можно считать проходящей через точки лежащие на 42-45% хорд от носка крыла.
Крутка крыла:
Изменение профиля крыла по его длине,направлено на то,что бы срыв потока при сваливании начинался с корневой части крыла,при этом элероны,находящиеся в конечной части крыла,продолжают эффективно работать и самолет сохраняет свою управляемость
Продольный набор состоит из лонжеронов и стрингеров :
Лонжероны — представляют собой продольные балки состоящие из поясов и стенок, воспринимают изгибающий момент и поперечную силу
Изгибающий момент — воспринимают пояса лонжеронов,в которых возникают большие осевые усилия,стенки лонжеронов работают на сдвиг,воспринимая всю поперечную силу, кроме того,стенки совместно с обшивкой образуют замкнутый контур,воспринимающие крутящий момент.
Стрингеры — это продольные элементы участвующие в восприятии изгибающего момента,в них действуют осевые силы сжатия или растяжения,они подкрепляют обшивку,увеличивая ее устойчивость,воспринимают местную воздушную нагрузку и передают ее на нервюры.
Поперечный набор состоит из нервюр
Которые по своему назначению делятся на нормальные и силовые ( или усиленные )
Нервюры придают : 1) форму профилю крыла 2) подкрепляют продольные элементы и обшивку,увеличивая их устойчивость
Обшивка — образует гладкую, удобообтекаемую поверхность и герметизирует крыло.
Она не только воспринимает аэродинамическую нагрузку, но и работает на кручение,а часто и на изгиб. Степень участия обшивки в восприятии изгибающего момента, зависит от ее толщины, а толщина — от конструкции крыла и действующих данном сечении нагрузок.
Силовые схемы всех крыльев, принято подразделять в зависимости от способа восприятия изгибающего момента : 1) лонжеронные 2) стрингерные 3) моноблочные
Лонжеронным крылом называется:
Крыло ,у которого изгибающий момент воспринимается мощными поясами лонжеронов, а относительно слабые стрингеры служат для подкрепления тонкой обшивки
Стрингерное крыло :
Основную долю изгибающей нагрузки крыла берут на себя стрингеры.
Моноблочное крыло :
Крыло, у которого во всех сечениях,изгибающий момент воспринимается верхними и нижними панелями, состоящими из толстой обшивки,подкрепленной набором мощных стрингеров.
В полете: 1) верхняя панель работает на сжатие 2) нижняя на растяжение
Крутящий момент в моноблочном крыле воспринимается верхней и нижней панелями, а так же стенками лонжеронов, в которых возникают касательные напряжения,направленные против часовой стрелки.
Усилия от сдвига в вертикальной плоскости в моноблочном крыле воспринимаются стенками лонжеронов, в которых возникают касательные напряжения,направленные в полете вниз
Механизация крыла:
Это неотъемлемая часть крыльев современных самолетов. К ней относятся устройства позволяющие изменять аэродинамические характеристики крыла на отдельных этапах полета.
По выполняемым функциям, различают два вида механизации:
- для улучшения взлетно-посадочных характеристик ( закрылки и предкрылки )
- для управления в полете ( спойлеры в режиме гасителей подъемной силы и в элеронном режиме)
Простой закрылок :
Представляет собой отклоняющийся вниз до 45* участок хвостовой части крыла. Для повышения эффективности он делается щелевым. При отклонении выдвижного закрылка между его носком и крылом образуется профилированная щель.На современных самолетах используются двухщелевые и трехщелевые закрылки.
Предкрылки :
- Уменьшают взлетно-посадочные скорости самолета
- Увеличивают критический угол атаки
Спойлеры ( интерцепторы )
Используются как тормозные щитки, воздушные тормоза,гасители подъемной силы, элементы управления по крену. При отклонении спойлеров вверх, нарушается обтекание крыла, что приводит к уменьшению подъемной силы.
С помощью спойлеров можно:
1 изменять вертикальную скорость снижения
2 уменьшать длину пробега при посадке за счет более эффективного торможения колес шасси
3 повышать эффективность управления по крену