Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с передних планок )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Планки являются аэродинамические поверхности на передней кромки крыльев с неподвижным крылом самолета , который, когда развернут, позволяют крыло работать на более высоком угле атаки . Более высокий коэффициент подъемной силы достигается за счет угла атаки и скорости, поэтому, развернув предкрылки, самолет может летать на более низких скоростях или взлетать и приземляться на более короткие расстояния. Они обычно используются при посадке или выполнении маневров, при которых самолет приближается к сваливанию , но обычно убираются в нормальном полете, чтобы минимизировать сопротивление . Они уменьшают скорость сваливания .

Предкрылки - одно из нескольких устройств большой подъемной силы, используемых на авиалайнерах , таких как системы закрылков , идущие вдоль задней кромки крыла.

Положение передних планок на авиалайнере ( Airbus A310-300 ). На этом снимке ламели свисают. Также обратите внимание на расширенные закрылки задней кромки .
Планки на передней кромке самолета Airbus A318 авиакомпании Air France
Автоматические ламели Messerschmitt Bf 109
Крыло приземляющегося Airbus A319-100 . Предкрылки на передней кромке и закрылки на задней кромке выдвинуты.
Fieseler Fi 156 Storch был постоянно расширен слоты на своих передних кромках (фиксированные рейки).

Типы [ править ]

Типы включают:

Автоматический
Подпружиненный предкрылок лежит заподлицо с передней кромкой крыла и удерживается на месте силой воздуха, действующего на них. Когда самолет замедляется, аэродинамическая сила уменьшается, и пружины выдвигают предкрылки. Иногда их называют планками Хэндли-Пейдж .
Фиксированный
Планка постоянно выдвигается. Иногда это используется на специализированных низкоскоростных самолетах (они называются слотами ) или когда простота важнее скорости.
Работает
Удлинением предкрылка может управлять пилот. Это обычно используется на авиалайнерах.

Операция [ править ]

Аккорд из ламели , как правило , всего лишь несколько процентов от хорды крыла. Предкрылки могут выходить за внешнюю треть крыла или закрывать всю переднюю кромку . Многие ранние аэродинамики, в том числе Людвиг Прандтль , полагали, что предкрылки работают , создавая поток высокой энергии в потоке основного аэродинамического профиля , таким образом возобновляя подпитку его пограничного слоя и замедляя срыв. [1] На самом деле, планка не придает воздуху в прорези высокую скорость (она фактически снижает его скорость), а также ее нельзя назвать высокоэнергетическим воздухом, поскольку весь воздух за пределами фактических пограничных слоев имеет одинаковое общее количество тепла. . Фактические эффекты планки следующие: [2] [3]

Эффект планки
Скорости на передней кромке нижнего по потоку элемента (основной аэродинамической поверхности ) уменьшаются из-за циркуляции переднего элемента (предкрылка), таким образом уменьшая пики давления нижнего по потоку элемента.
Эффект циркуляции
Циркуляция элемента ниже по потоку увеличивает циркуляцию элемента выше по потоку, что улучшает его аэродинамические характеристики.
Эффект демпинга
Скорость выброса на задней кромке предкрылка увеличивается за счет циркуляции основного аэродинамического профиля, таким образом уменьшая проблемы разделения или увеличивая подъемную силу.
Восстановление давления с поверхности
Замедление следа предкрылка происходит эффективно, вне контакта со стеной.
Эффект свежего пограничного слоя
Каждый новый элемент начинается со свежего пограничного слоя на его передней кромке . Тонкие пограничные слои могут выдерживать более сильные неблагоприятные градиенты, чем толстые. [3]

Планка имеет аналог, который можно найти в крыльях некоторых птиц, алула , перо или группа перьев, которые птица может вытягивать, управляя своим «большим пальцем».

История [ править ]

Предкрылки А319 во время и после приземления

Планки были впервые разработаны Густавом Лахманном в 1918 году. Крушение самолета Rumpler C в августе 1917 года побудило Лахманна развить эту идею, и в 1917 году в Кельне была построена небольшая деревянная модель . В 1918 году в Германии компания Lachmann представила патент на передние планки. [4] Тем не менее, немецкое патентное ведомство сначала отклонило его, поскольку ведомство не верило в возможность отложить киоск путем разделения крыла.

Независимо от Лахмана, компания Handley Page Ltd в Великобритании также разработала крыло с прорезями, чтобы отсрочить срыв за счет задержки отделения потока от верхней поверхности крыла при больших углах атаки, и подала заявку на патент в 1919 году; чтобы избежать возражений против патентов, они достигли соглашения о праве собственности с Lachmann. В том же году Airco DH.9 был оснащен предкрылками и совершил испытательный полет. [5] Позже Airco DH.9A был модифицирован как моноплан с большим крылом, оснащенным предкрылками передней кромки полного размаха и элеронами задней кромки (то есть, то, что позже будет называться закрылками задней кромки), которые могли быть развернуты вместе с передними планками для проверки улучшенных характеристик на низких скоростях. Позже это было известно какХэндли Пейдж HP20 [6] Несколько лет спустя, впоследствии устроившись на работу в авиастроительную компанию Хэндли-Пейдж, Лахманн отвечал за ряд проектов самолетов, в том числе Хэндли Пейдж Хэмпден .

Лицензирование дизайна стало одним из основных источников дохода компании в 1920-х годах. Первоначальный дизайн имел форму фиксированной прорези возле передней кромки крыла, которая использовалась на нескольких самолетах с взлетно-посадочной полосой .

Во время Второй мировой войны немецкие самолеты обычно оснащались более совершенной версией предкрылка, которая уменьшала лобовое сопротивление за счет того, что давление воздуха прижимало его к передней кромке крыла и вылетало наружу, когда угол атаки увеличивался до критического. Известные ламели того времени принадлежали немецкому Fieseler Fi 156 Storch . Они были похожи по конструкции на выдвижные планки, но были фиксированными и не выдвигались. Эта конструктивная особенность позволяла самолету взлетать при слабом ветре на расстоянии менее 45 м (150 футов) и приземляться на расстоянии 18 м (60 футов). Самолет разработан Messerschmitt компании используются автоматические, пружинные передовые ламели , как правило, за исключением того, для Липпиш -разработанаРеактивный истребитель Messerschmitt Me 163B Komet , в котором вместо этого использовались фиксированные прорези, встроенные за одно целое с внешними передними кромками панели крыла и сразу за ними.

После Второй мировой войны предкрылки также использовались на более крупных самолетах и ​​обычно приводились в действие гидравликой или электричеством .

Исследование [ править ]

Существует ряд технологических исследований и разработок, направленных на интеграцию функций систем управления полетом, таких как элероны , рули высоты , элевоны , закрылки и флапероны, в крылья для выполнения аэродинамических целей с преимуществами меньшего количества: массы, стоимости, сопротивления, инерции (для более быстрого , более сильный отклик управления), сложность (механически проще, меньше движущихся частей или поверхностей, меньше обслуживания) и поперечное сечение радара для скрытности . Они могут использоваться во многих беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и истребителях 6-го поколения .

Один многообещающий подход, который может конкурировать с предкрылками, - это гибкие крылья. В гибких крыльях большая часть или вся поверхность крыла может изменять форму в полете, отклоняя воздушный поток. X-53 Активный Аэроупругое Wing является НАСА усилия. Адаптивное совместимое крыло является военным и коммерческим усилием. [7] [8] [9]

См. Также [ править ]

  • Передний откидной клапан
  • Лоскут (воздухоплавание)
  • Поверхности управления полетом
  • Клапан Крюгера
  • Передовой слот

Ссылки [ править ]

  1. ^ Теория сечения крыла, Abbott и Doenhoff, Dover Publications
  2. Перейти ↑ High-Lift Aerodynamics, AMO Smith, Journal of Aircraft, 1975
  3. ^ a b Аэродинамика с высоким подъемом, АМО Смит, McDonnell Douglas Corporation, Лонг-Бич, июнь 1975 г. Архивировано 07 июля 2011 г., Wayback Machine
  4. ↑ Густав Лахманн - Национальный консультативный комитет по воздухоплаванию (ноябрь 1921 г.). «Опыты со щелевыми крыльями» (PDF) . Проверено 14 октября 2018 .
  5. ↑ Хэндли Пейдж, Ф. (22 декабря 1921 г.), «Развитие конструкции самолетов с использованием щелевых крыльев» , Flight , XIII (678), стр. 844, заархивировано из оригинала 03.11.2012 - через Flightglobal Archive
  6. ^ F. Хэндли Page «Развитие В Aircraft Design By Использование щелевых Wings» Архивированные 2012-11-03 в Вайбак Machine Flight , 22 декабря 1921, фото страница 845 преобразованного DH4 для тестирования щелевых крыльев
  7. ↑ Скотт, Уильям Б. (27 ноября 2006 г.), "Morphing Wings" , Aviation Week & Space Technology , заархивировано из оригинала 26 апреля 2011 г.
  8. ^ "FlexSys Inc .: Аэрокосмическая промышленность" . Архивировано из оригинального 16 -го июня 2011 года . Проверено 26 апреля 2011 года .
  9. ^ Кота, Шридхар; Осборн, Рассел; Эрвин, Грегори; Марич, Драган; Флик, Питер; Пол, Дональд. «Адаптивное совместимое крыло для миссии - конструкция, изготовление и летные испытания» (PDF) . Анн-Арбор, Мичиган; Дейтон, Огайо, США: FlexSys Inc., Исследовательская лаборатория ВВС. Архивировано из оригинального (PDF) 22 марта 2012 года . Проверено 26 апреля 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]