Конфигурация крыла

Спитфайр крыло может быть классифицировано как: «обычным низкорасположенным крылом консольного моноплан с нестреловидными эллиптическими крылами умеренного соотношения сторон и небольшим двугранным углом».

Конфигурации крыла из самолетов ( в том числе как планеров и силовых самолетов ) является его расположением подъема и связанных с ними поверхности.

Конструкции самолетов часто классифицируют по конфигурации крыла . Например, Supermarine Spitfire - это обычный свободнонесущий моноплан с низким крылом прямой эллиптической формы с умеренным удлинением и небольшим двугранным углом.

Было испробовано множество вариантов. Иногда различие между ними нечеткое, например, крылья многих современных боевых самолетов могут быть описаны либо как обрезанные составные дельты с (вперед или назад) стреловидной задней кромкой, либо как резко заостренные стреловидные крылья с большими удлинениями передней кромки (или LERX). ). Поэтому некоторые из них дублируются здесь более чем под одним заголовком. Это особенно актуально для крыла с изменяемой геометрией и комбинированного (закрытого) типа крыла.

Большинство описанных здесь конфигураций использовались (хотя и очень кратко) на полноразмерных самолетах. Также следует отметить несколько важных теоретических разработок.

Примечание по терминологии: у большинства самолетов с неподвижным крылом левое и правое крылья расположены симметрично. Строго говоря, такую ​​пару крыльев называют самолетом крыла или просто самолетом. Однако в определенных ситуациях самолет обычно называют крылом, например, «биплан имеет два крыла», или обозначают все как крыло, например «крыло биплана имеет две плоскости». Если смысл ясен, в этой статье используется обычное употребление, только там, где это необходимо, уточняется, чтобы избежать реальной двусмысленности или неточности.

Количество и положение главных самолетов [ править ]

Самолеты могут иметь разное количество крыльев:

• Моноплан : одноплан . С 1930-х годов большинство самолетов были монопланами. Крыло может быть установлено в различных положениях относительно фюзеляжа :
  • Низкое крыло : устанавливается рядом или ниже нижней части фюзеляжа.
  • Среднее крыло : установлено примерно посередине фюзеляжа.
  • Плечевое крыло : устанавливается в верхней части или «плече» фюзеляжа, немного ниже верхней части фюзеляжа. Плечевое крыло иногда считается подтипом высокого крыла. ^{[1] [2]}
  • Высокое крыло : установлено на верхней части фюзеляжа. В отличие от плечевого крыла, применяется к крылу, установленному на выступе (например, на крыше кабины) над верхней частью основного фюзеляжа.
  • Крыло-зонтик : приподнято над верхней частью фюзеляжа, обычно с помощью распорок кабана , пилона (ей) или пьедестала (-ов).

Низкое крыло

Среднее крыло

Плечевое крыло

Самолет с неподвижным крылом может иметь более одной плоскости крыла, установленных друг над другом:

• Биплан : две плоскости крыльев одинакового размера, расположенные одна над другой. Биплан по своей природе легче и прочнее моноплана и был наиболее распространенной конфигурацией до 1930-х годов. Самым первым Wright Flyer I был биплан.
  • Биплан с разным размахом : биплан, в котором одно крыло (обычно нижнее) короче другого, как на Curtiss JN-4 Jenny времен Первой мировой войны.
  • Полуторный самолет : буквально «полуторный самолет» - это тип биплана, в котором нижнее крыло значительно меньше верхнего крыла либо по размаху, либо по хорде, либо по обоим. Nieuport 17 Первой мировой войны был особенно успешным.
  • Перевернутый полутораплан : имеет значительно меньшее верхнее крыло. Fiat CR.1 был в производстве в течение многих лет.
  • Биплан Буземана : теоретическая сверхзвуковая конфигурация крыла, в которой ударные волны между плоскостями крыла интерферируют, уменьшая их энергию и волновое сопротивление.

• Триплан : три самолета друг над другом. Такие трипланы, как Fokker Dr.I, недолго пользовались популярностью во время Первой мировой войны благодаря своей маневренности, но вскоре были заменены улучшенными бипланами.
• Квадруплан : четыре плоскости, расположенные одна над другой. Небольшое количество Armstrong Whitworth FK10 было построено во время Первой мировой войны, но никогда не использовалось.
• Многоплоскость : много плоскостей, иногда используется для обозначения более одного или нескольких произвольных чисел. Этот термин иногда применяется к устройствам, уложенным в тандем или вертикально. Мультиплан 1907 года Горацио Фредерика Филлипса успешно пролетел с двумя сотнями крыльев крыльев. См. Также тандемное крыло ниже.

В шахматной конструкции верхнее крыло немного впереди нижнего. Долгое время думали, чтобы уменьшить помехи, вызванные смешиванием воздуха низкого давления над нижним крылом с воздухом высокого давления под верхним крылом; однако улучшение минимально, и его основное преимущество заключается в улучшении доступа к фюзеляжу. Это характерно для многих успешных бипланов и трипланов. Обратное шатание также наблюдается в нескольких примерах, таких как Beechcraft Staggerwing .

Тандем крыла конструкция имеет два крыла, один за другим: см горизонтальное оперение и ПГО ниже. Некоторые ранние типы имели тандемные стеки из нескольких самолетов, например, летающая лодка Caproni Ca.60 с девятью крыльями и тремя стеками триплана в тандеме.

Крестообразное крыло представляет собой набор из четырех отдельных крыл , расположенных в форме креста . Крест может иметь любую из двух форм:

• Крылья равномерно распределены по поперечному сечению фюзеляжа, лежат в двух плоскостях под прямым углом, как у типичной ракеты .
• Крылья лежат вместе в единой горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, как в крестообразном крыле винта или крестообразном крыле.

Поддержка крыла [ править ]

Чтобы поддерживать себя, крыло должно быть жестким и прочным и, следовательно, может быть тяжелым. Добавив внешние распорки, можно значительно снизить вес. Первоначально такие распорки присутствовали всегда, но они вызывают большое сопротивление на высоких скоростях и не использовались для более быстрых конструкций с начала 1930-х годов.

Типы:

• Консольные : самонесущие. Вся конструкция скрыта под аэродинамической обшивкой, что обеспечивает чистый внешний вид с низким сопротивлением.
• Подкосы : крылья поддерживаются внешними конструктивными элементами. Почти все многоплоскостные конструкции скреплены. Некоторые монопланы, особенно ранние конструкции, такие как Fokker Eindecker , также усилены для снижения веса. Подкатные крылья бывают двух типов:
  • Распорка подкоса : одна или несколько жестких подкосов помогают поддерживать крыло, как на Fokker D.VII . Стойка может воздействовать на сжатие или растяжение в различных точках режима полета.
  • Проволока скреплена : одна (как на Boeing P-26 Peashooter ) или, чаще, в дополнение к стойкам, натяжные тросы также помогают поддерживать крыло. В отличие от подкоса, проволока может действовать только на растяжение.

Скрепленная многоплоскость может иметь один или несколько «отсеков», которые представляют собой отсеки, созданные путем добавления межплоскостных распорок; количество отсеков относится только к одной стороне панелей крыла самолета. Например, de Havilland Tiger Moth - это биплан с одним отсеком, а Bristol F.2 Fighter - это двухсекционный биплан. ^[3]

• Закрытое крыло : две плоскости крыла каким-либо образом сливаются или соединяются конструктивно на концах или рядом с ними. ^[4] Это делает конструкцию более жесткой и может снизить аэродинамические потери на концах. Варианты включают:
  • Крыло коробчатого типа : верхняя и нижняя плоскости соединены между их вершинами вертикальным плавником. Первый официально засвидетельствованный взлет и полет без посторонней помощи, 14-бис Сантос-Дюмона , использовал эту конфигурацию, и некоторые бипланы Dunne также были этого типа. Также были изучены тандемные крылья коробки (см. Описание сочлененного крыла ниже).
  • Кольцевое крыло коробчатого типа: тип крыла коробчатого типа, вертикальные ребра которого непрерывно изгибаются, плавно переходя в законцовку крыла. Ранним примером был Blériot III , который имел два тандемных кольцевых крыла.
  • Кольцевая (цилиндрическая) : крыло имеет форму цилиндра. Coléoptère имел концентрические крыло и фюзеляж. Он взлетел и приземлился вертикально, но так и не достиг перехода в горизонтальный полет. Были предложены примеры с крылом, установленным на верхней части фюзеляжа, но так и не построили. ^[5]
  • Кольцевая (планарная) : крыло имеет форму диска с отверстием. Несколько кольцевых монопланов Ли-Ричардса совершили полеты незадолго до Первой мировой войны. ^[6]
  • Соединенное крыло : тандемная компоновка, при которой переднее низкое крыло движется назад и / или заднее высокое крыло движется вперед так, что они соединяются на концах или рядом с ними, образуя непрерывную поверхность в форме полого ромба или треугольника. Лигети Stratos является редким примером. ^[7]
    • Ромбовидное крыло : соединенное крыло, состоящее из четырех поверхностей в ромбовидном порядке. Эдвардс ромбовидный биплан 1911 имел оба крыла в одной плоскости и не летать. ^[8]

Крылья также можно охарактеризовать как:

• Жесткий : достаточно жесткий, чтобы поддерживать профиль крыла в различных условиях воздушного потока. Жесткое крыло может иметь внешние распорки и / или тканевое покрытие.
• Гибкость :
  • Поверхность может быть гибкой, обычно это тонкая мембрана. Требуются внешние распорки и / или давление ветра для сохранения формы крыла . Общие типы включают крыло Rogallo , парафойл и большинство воздушных змеев .
  • В остальном жесткая конструкция может быть спроектирована с возможностью изгиба либо потому, что она по своей природе аэроупругая, как в аэроизоклиническом крыле , либо потому, что активно вносятся изменения формы.

Форма крыла в плане [ править ]

Форма крыла в плане - это силуэт крыла, если смотреть сверху или снизу.

См. Также типы изменяемой геометрии, которые изменяют форму крыла в плане во время полета.

Соотношение сторон [ править ]

Соотношение сторон является оболочка , деленное на среднее или среднее хорды. ^[9] Это показатель того, насколько длинным и тонким кажется крыло, если смотреть сверху или снизу.

• Низкое удлинение : короткое и короткое крыло. Более эффективная конструкция и более высокая мгновенная скорость вращения. Они, как правило, используются на истребителях, таких как Lockheed F-104 Starfighter , и на очень высокоскоростных самолетах, включая North American X-15 .
• Умеренное удлинение : крыло общего назначения, очень широко используется, например, на транспорте Douglas DC-3 .
• Высокое удлинение : длинное и тонкое крыло. Более эффективный аэродинамически, с меньшим сопротивлением. Они, как правило, используются на высотных дозвуковых самолетах, таких как авиалайнеры, такие как Bombardier Dash 8, и на высокопроизводительных планерах, таких как Glaser-Dirks DG-500 .

Большинство конфигураций с изменяемой геометрией каким-либо образом изменяют соотношение сторон, намеренно или как побочный эффект.

Вариация аккорда вдоль диапазона [ править ]

Крыла хорды можно варьировать вдоль размаха крыла, как для структурных и аэродинамических причин.

• Постоянная хорда : параллельные передние и задние кромки. Самый простой в изготовлении и распространенный там, где важна низкая стоимость, например, на Piper J-3 Cub, но неэффективен, поскольку внешняя часть создает небольшую подъемную силу, одновременно увеличивая вес и сопротивление. Иногда его называют крылом Hershey Bar в Северной Америке из-за его сходства по форме с плиткой шоколада. ^[10]
• Конический : крыло сужается к кончику. Конструктивно и аэродинамически более эффективно, чем крыло с постоянной хордой, и проще в изготовлении, чем крыло эллиптического типа.
  • Трапециевидная форма : коническое крыло с прямыми передней и задней кромками: может быть без стреловидности или стреловидности. ^{[11] [12] [13]} прямые конические крыла являются одним из наиболее распространенных крыла планформа, как видны на Messerschmitt Bf 109 .
  • Обратно конусообразный : крыло наиболее широкое у кончика. Конструктивно неэффективен, что приводит к большому весу. Экспериментально летал на XF-91 Thunderceptor в попытке преодолеть проблемы сваливания из-за стреловидности крыльев.
  • Составной конус : конус обращен к корню. Как правило , приготовился для поддержания жесткости. Используется на самолетах для сотрудничества с армией Westland Lysander для улучшения видимости экипажа.
• Постоянная хорда с конической внешней частью : распространенный вариант, например, на многих типах Cessna .

• Эллиптическая : передняя и задняя кромки изогнуты таким образом, что длина хорды изменяется эллиптически по отношению к размаху. Теоретически самый эффективный, но сложный в изготовлении. Обычно используется на Supermarine Spitfire . (Обратите внимание, что втеории аэродинамики термин «эллиптический» описывает оптимальное распределение подъемной силы по крылу, а не его форму).
  • Полуэллиптическая : только передняя или задняя кромка имеет эллиптическую форму, а другая - прямая, как и в случае с эллиптической задней кромкой Северского P-35 . ^[14]

• Крыло птицы : изогнутая форма, похожая на вытянутое крыло птицы. Популярно в первые годы своего существования и добился некоторого успеха на Этрих Таубе, где его форма в плане была вдохновлена семенами занония ( Alsomitra macrocarpa ).
• Крыло летучей мыши : форма с радиальными ребрами жесткости. Уайтхед № 21 1901 года был предметом претензий к первому управляемому механическому полету.
• Круговой : приблизительно круглая форма в плане. Воут XF5U использовал большие пропеллеры вблизи кончиковкоторые Воут утверждалрастрачиваются его Wingtip завихрения и имел интегральные оперения для стабильности.
  • Летающая тарелка : круглое летающее крыло. По своей сути нестабильно, как продемонстрировал Avrocar .
  • Дисковое крыло : вариант, при котором вращается весь диск. ^[15] Популярно на таких игрушках, как фрисби .
  • Плоское кольцевое крыло : круг имеет отверстие, образующее закрытое крыло (см. Выше). Ли-Richards кольцеобразных монопланы вылетели незадолго до начала Первой мировой войны. ^[16]

• Дельта : треугольная форма в плане со стреловидной передней кромкой и прямой задней кромкой. Обладает преимуществами стреловидного крыла с хорошей конструкционной эффективностью и низкой лобовой площадью. Недостатки - низкая нагрузка на крыло и большая площадь смачиваемой поверхности, необходимая для достижения аэродинамической устойчивости. Варианты:
  • Бесхвостая дельта : классическая высокоскоростная конструкция, используемая, например, в серии Dassault Mirage III .
  • Хвостовая дельта : добавляет обычное хвостовое оперение для улучшения управляемости. Используется на МиГ-21 Микоян-Гуревич .
  • Обрезанная дельта : кончики крыльев обрезаны. Это помогает избежать торможения наконечника при больших углах атаки. У Fairey Delta 1 тоже был хвост. В крайнем случае сливается с конфигурацией «коническая стреловидность».
  • Составная дельта или двойная дельта : внутренняя часть имеет (обычно) более крутой ход передней кромки, как на Saab Draken . Это улучшает подъемную силу при больших углах атаки и задерживает или предотвращает сваливание. В отличие от этого, Saab Viggen имеет внутреннюю часть уменьшенной стреловидности, чтобы избежать помех от его передней части утка.
  • Дельта Огивала : плавно переходящая двойная кривая «бокала», охватывающая передние кромки и вершину обрезанной составной дельты. Встречается в бесхвостой форме на сверхзвуковых транспортных средствах Concorde .

Стреловидность [ править ]

Крылья могут быть отклонены назад или иногда вперед по разным причинам. Иногда используется небольшая стреловидность для регулировки центра подъемной силы, когда крыло не может быть закреплено в идеальном положении по какой-либо причине, например, из-за видимости пилота из кабины. Другие варианты использования описаны ниже.

• Прямо : проходит под прямым углом к ​​линии полета. Наиболее конструктивно эффективное крыло, оно было характерно для низкоскоростных конструкций с самых первых дней существования Wright Flyer .
• Стреловидное назад (также известное как «стреловидное крыло»): крыло движется назад от корня до кончика. В ранних бесхвостых примерах, таких как самолет Dunne , это позволяло внешней секции крыла действовать как обычное оперение (хвост) для обеспечения аэродинамической устойчивости. На околозвуковых скоростях стреловидные крылья имеют меньшее сопротивление, но могут плохо управляться в сваливании или рядом с ним и требуют высокой жесткости, чтобы избежать аэроупругости на высоких скоростях. Распространен на высокодозвуковых и ранних сверхзвуковых конструкциях, таких как Hawker Hunter .
• Стреловидность вперед : крыло наклонено вперед от корня. Преимущества аналогичны обратной стреловидности, а также устранены проблемы сваливания и уменьшены потери на законцовке, что позволяет уменьшить крыло, но требуется еще большая жесткость, чтобы избежать аэроупругого флаттера, как на Су-47 . В HFB 320 Hansa Jet использовалась передняя стреловидность, чтобы лонжерон крыла не проходил через кабину. Небольшие плечевые самолеты могут использовать прямую стреловидность для поддержания правильного ЦТ .

Некоторые типы изменяемой геометрии изменяют стреловидность крыла во время полета:

• Swing-wing : также называется «крыло переменной стреловидности». Левое и правое крылья изменяют свою стреловидность вместе, обычно назад. Встречается в нескольких типах военных самолетов, таких как General Dynamics F-111 Aardvark .
• Наклонное крыло : одиночное крыло с полным размахом поворачивается вокруг своей средней точки, так что одна сторона движется назад, а другая - вперед. Летал наисследовательском самолете NASA AD-1 .

Вариация развертки вдоль пролета [ править ]

Угол стреловидности крыла также может быть изменен или изогнут по размаху:

• Серповидный : внешняя часть крыла имеет менее резкую стреловидность, чем внутренняя, для достижения наилучшего компромисса междузадержкой трансзвукового удара и регулированием потока по размаху . Используется на Хэндли Пейдж Виктор . ^[17]
• Изогнутая стрела : аэродинамически идентична составной дельте, но с задней кромкой, также загнутой внутрь. Экспериментально опробован на General Dynamics F-16XL .
• M-wing : внутренняя часть крыла движется вперед, а внешняя часть - назад. Обеспечивает высокую стреловидность крыла, сводя к минимуму нежелательные эффекты аэроупругого изгиба . Периодически изучается, но никогда не используется на самолетах. ^{[18] [19] [20]}
• W-крыло : перевернутое M-крыло. Предложен для Blohm & Voss P.188, но изучен даже меньше, чем M-wing, и в итоге никогда не использовался. ^{[18] [20]}

Асимметричный [ править ]

На некоторых асимметричных самолетах левая и правая стороны не являются зеркальным отображением друг друга:

• Асимметричная компоновка : у Blohm & Voss BV 141 фюзеляж и гондола экипажа были смещены по бокам, чтобы обеспечить экипажу хороший обзор.
• Асимметричный размах : на нескольких итальянских истребителях, таких как Ansaldo SVA , одно крыло было немного длиннее другого, чтобы уменьшить крутящий момент двигателя.
• Наклонное крыло : одно крыло движется вперед, другое - назад. НАСА AD-1 имел структуру крыла полного диапазона с переменной стреловидностью.

Фокальные и форпланы [ править ]

Классическое крыло с крыловым профилем нестабильно по тангажу и требует некоторой формы горизонтальной стабилизирующей поверхности. Кроме того, он не может обеспечить какой-либо значительный контроль по тангажу, требуя отдельной поверхности управления (руля высоты), установленной где-либо еще.

• Обычно : поверхность " хвостового оперения " в задней части самолета, образующая часть хвостового оперения или оперения . Это не стало конвенцией в течение нескольких лет после Райтов, и Blériot VII 1907 года стал первым успешным примером.
• Утка : поверхность «носовой руль» в передней части самолета. Обычное дело в первые годы, но с начала Первой мировой войны ни одна серийная модель не появлялась до Saab Viggen в 1967 году.
• Тандем : два основных крыла, одно за другим. Оба обеспечивают лифт; Кормовое крыло обеспечивает устойчивость по тангажу (как и у обычного хвостового оперения). Примером может служить Rutan Quickie . Для обеспечения продольной устойчивости крылья должны различаться по аэродинамическим характеристикам: обычно нагрузка на крыло и / или крылья у двух крыльев различаются.
• Три поверхности : ^[21] как обычные хвостовые, так и вспомогательные утки. Современные примеры включают Су-33 ,то время как примеры первоначальных включают Вуазены-Фарман I .
• Подвесное хвостовое оперение : разделено на две части, каждая половина которого установлена ​​на короткой стреле сразу за и снаружи законцовки крыла. Он состоит из подвесных горизонтальных стабилизаторов (OHS) и может включать или не включать дополнительные вертикальные стабилизаторы (киль), смонтированные на стреле. В этом положении поверхности оперения конструктивно взаимодействуют с вихрями законцовки крыла, что значительно снижает сопротивление. Используется для масштабированных композитов SpaceShipOne .
• Бесхвостый : без отдельной поверхности ни спереди, ни сзади. Подъемная и стабилизирующая поверхности могут быть совмещены в одной плоскости, как на Short SB.4 Sherpa, у которого все части законцовки крыла выполняли роль элевонов . В качестве альтернативы профиль крыла может быть изменен для обеспечения собственной стабильности, как на Dunne D.5 . Самолеты с хвостовым оперением, но без вертикального оперения также называют «бесхвостыми».

Двугранный и соборный [ править ]

Наклон крыльев вверх или вниз по размаху от основания до кончика может помочь решить различные проблемы конструкции, такие как устойчивость и управляемость в полете.

• Двугранный : кончики выше корня, как у Santos-Dumont 14-bis , что дает неглубокую V-образную форму при взгляде спереди. Добавляет боковую устойчивость.
• Собор или собор : кончики ниже корня, как у первого летчика Райта ; противоположность двугранной. Используется для снижения стабильности, когда некоторые другие функции приводят к слишком высокой стабильности.

Некоторые бипланы имеют разную степень двугранности / угла на разных крыльях. Сопвич верблюд имел плоскую верхнюю обойму и двугранный на нижнем крыле, в то время как Hanriot HD-1 имел двугранный на верхней поверхности крыла , но ни на нижней части .

В изогнутом или многогранном крыле двугранный угол меняется по размаху. (Обратите внимание, что описание «изогнутый» используется по-разному. ^{[22] [23] [24] [25]} См. Также форму стрелки изогнутой формы в плане.)

• Крыло чайки : острый двугранный на корневой части крыла, мало или совсем отсутствует на основной части, как уистребителя PZL P.11 . Иногда используется для улучшения обзора вперед и вверх и может использоваться как верхнее крыло на биплане, как на Поликарпов И-153 .
• Перевернутое крыло чайки : угловое на корневом участке, двугранное на основном участке. Противоположность крылу чайки. Может использоваться для уменьшения длины опор шасси, установленного на крыле, с поднятым фюзеляжем, как на немецкомпикирующем бомбардировщике Junkers Ju 87 Stuka .
• Изогнутая или скошенная законцовка : концевое сечение двугранное отличается от основного крыла. Наконечники могут иметь двугранный вверх, как у F-4 Phantom II, или наклоненный вниз, как у Northrop XP-56 Black Bullet .

• Крыла канала включает в себя секцию крыла , образуя частичный канал вокруг или непосредственно за винтом. С 1942 года летал только в виде прототипа, в первую очередь на самолетах Custer Channel Wing .

Крылья против тел [ править ]

Некоторые конструкции не имеют четкого соединения крыла и фюзеляжа или корпуса. Это может быть связано с тем, что один или другой из них отсутствует, или потому, что они сливаются друг с другом:

• Летающее крыло : самолет не имеет отчетливого фюзеляжа или горизонтального оперения (хотя могут присутствовать плавники и гондолы, пузыри и т. Д.), Как на бомбардировщике-невидимке B-2 .
• Комбинированный корпус или комбинированный корпус крыла : плавный переход между крылом и фюзеляжем без жесткой разделительной линии. Уменьшает смачиваемую площадь, а также может уменьшить помехи между воздушным потоком над корневой частью крыла и любым прилегающим телом, в обоих случаях уменьшая сопротивление. Локхид SR-71 spyplane иллюстрирует этот подход.
• Подъемный корпус : у самолета нет опознаваемых крыльев, но он полагается на фюзеляж (обычно на высоких скоростях или больших углах атаки) для обеспечения аэродинамической подъемной силы, как на X-24 .

Некоторые конструкции могут попадать в несколько категорий в зависимости от интерпретации, например, многие БПЛА или дроны можно рассматривать либо как бесхвостое смешанное крыло, либо как летающее крыло с глубокой центральной хордой.

Изменяемая геометрия [ править ]

С изменяемой геометрией самолет может изменить свою физическую конфигурацию во время полета.

Некоторые типы плавсредств с изменяемой геометрией переходят между конфигурациями с неподвижным крылом и вертолетом Подробнее об этих гибридах см. Лифт с приводом .

Изменяемая форма в плане [ править ]

• Крыло изменяемой стреловидности или качающееся крыло . Левое и правое крылья изменяют свою стреловидность вместе, обычно назад. Первая успешная стреловидность крыла в полете была проведена на Bell X-5 в начале 1950-х годов. В Beech Starship только носовые части "утка" имеют переменную стреловидность.
• Наклонное крыло : одиночное крыло с полным размахом поворачивается вокруг своей средней точки, как это используется в NASA AD-1 , так что одна сторона движется назад, а другая - вперед.
• Телескопическое крыло : внешняя часть крыла телескопическая над или внутри внутренней части крыла, с изменяющимся размахом, удлинением и площадью крыла, как на планере FS-29 TF . ^[26]
• Съемное крыло . В исследовании WS110A было предложено длинное крыло для дозвукового взлета и крейсерского полета, которое затем отделяло внешние панели, оставляя крыло с коротким размахом для сверхзвукового полета. (См. Также скользящее крыло ниже.)
• Расширяющееся крыло или расширяющееся крыло : часть крыла убирается в основную конструкцию самолета для уменьшения лобового сопротивления и низковысотного буфера для высокоскоростного полета и выдвигается только для взлета, крейсерского полета на малой скорости и посадки. Жерно Varivol биплан, который пролетел в 1936 году, расширил передние и задние кромки , чтобы увеличить площадь крыла. ^[27]

• Складывающееся крыло : часть крыла выдвигается при взлете и посадке и складывается для высокоскоростного полета. Внешние секции крыла XB-70 Valkyrie складывались во время сверхзвукового крейсерского полета. (У многих самолетов есть крылья, которые можно сложить для хранения на земле или на борту корабля; это не складывающиеся крылья в том смысле, который здесь используется.)

Переменный аккорд [ править ]

• Переменный угол падения : плоскость крыла может наклоняться вверх или вниз относительно фюзеляжа. Крыло на Vought F-8 Crusader было повернуто, поднимая переднюю кромку при взлете для улучшения характеристик. Если на крыле установлены винтовые винты с приводом от двигателя, чтобы обеспечить вертикальный взлет иливыполнение STOVL , он попадает вкатегориюс механической подъемной силой .
• Переменный развал : секции передней и / или задней кромки всего шарнира крыла для увеличения эффективного изгиба крыла, а иногда и его площади. Это увеличивает маневренность. Ранний экземпляр был запущен на Westland N.16 в 1917 году. ^[28]
• Переменная толщина : центральную часть верхнего крыла можно поднять для увеличения толщины крыла и развала при посадке и взлете и уменьшить для увеличения скорости. Чарльз Рошвиль и другие управляли экспериментальными самолетами. ^{[29] [30] [31]}

Полиморфизм [ править ]

Полиморфное крыло имеет возможность изменить количество плоскостей в полете. Никитин-Шевченко «складные истребители» прототипы были способны трансформироваться между бипланами и монопланными конфигурациями после взлета путем складывания нижнего крыла в полость в верхней поверхности крыла.

Крыла скольжения является вариацией на полиморфные идеи, в результате чего низкорасположенного крыла моноплан был оснащен вторым съемным «скольжение» крылом над ней , чтобы помочь взлету, который затем был выброшен за борт , как только в воздухе. Идея впервые была реализована на экспериментальном Hillson Bi-mono .

Незначительные независимые поверхности [ править ]

Самолет может иметь дополнительные второстепенные аэродинамические поверхности. Некоторые из них рассматриваются как часть общей конфигурации крыла:

• Крыло : небольшой плавник на конце крыла, обычно обращенный вверх. Уменьшает размер вихрей, излучаемых законцовкой крыла, и, следовательно, лобовое сопротивление.
• Стрейк : небольшая поверхность, обычно длиннее, чем ширина, и крепится на фюзеляже. Стрейки могут располагаться в различных положениях для улучшения аэродинамических характеристик. Расширения корней передней кромки (LERX) также иногда называют обвязками крыла.
• Подбородок : профиль с острыми краями, идущий вдоль фюзеляжа. При аэродинамическом использовании он расширяется наружу, образуя подъемную поверхность, обычно переходящую в основное крыло. Помимо улучшения управляемости на малой скорости (большой угол атаки), обеспечивает дополнительную подъемную силу на высоких сверхзвуковых скоростях для минимального увеличения сопротивления. Замечен на Lockheed SR-71 Blackbird .
• Усы : небольшая поверхность утка с большим соотношением сторон без подвижной поверхности управления. Обычно убирается для полета на высокой скорости. Направляет воздух вниз на основание крыла, чтобы задержать срыв. Видно на Dassault Milan .

Дополнительные второстепенные функции [ править ]

Дополнительные второстепенные характеристики могут быть применены к существующей аэродинамической поверхности, такой как основное крыло:

Высокий подъем [ править ]

Устройства с высоким подъемом поддерживают подъемную силу на низких скоростях и задерживают срыв, чтобы обеспечить более низкие скорости взлета и посадки:

• Предкрылок и прорезь : предкрылок передней кромки - это небольшая аэродинамическая крыша, выступающая перед основной передней кромкой. Зазор по размаху за ним образует прорезь на передней кромке. Воздух, проходящий через прорезь, отклоняется назад предкрылком и обтекает крыло, позволяя летательному аппарату лететь с более низкими скоростями без разделения потока или сваливания. Рейка может быть фиксированной или выдвижной.
• Закрылок : шарнирная аэродинамическая поверхность, обычно на задней кромке, которая поворачивается вниз для создания дополнительной подъемной силы и сопротивления. Типы включают простой, прорезной и разделенный. Некоторые, такие как закрылки Фаулера , также выдвигаются назад, чтобы увеличить площадь крыла. Лоскут Крюгер является ведущим краем устройства.
• Манжета : удлинение передней кромки, изменяющее сечение крыла, обычно для улучшения характеристик на низких скоростях.

Управление потоком [ править ]

На стреловидном крыле воздух имеет тенденцию течь как вбок, так и назад, и уменьшение этого может повысить эффективность крыла:

• Ограждение крыла : плоская пластина, идущая вдоль хорды крыла и на небольшое расстояние по вертикали. Используется для управления потоком воздуха по размаху крыла.
• Зубчатый передний край : создает резкий разрыв воздушного потока над крылом, нарушая поток по размаху. ^[32]
• Зубчатая передняя кромка : действует как клык. ^[32]

Создание вихря [ править ]

Вихревые устройства поддерживают воздушный поток на низких скоростях и задерживают срыв, создавая вихрь, который повторно заряжает пограничный слой рядом с крылом.

• Генератор вихрей : небольшой треугольный выступ на верхней передней поверхности крыла; обычно несколько штук расположены по размаху крыла. Генераторы вихрей создают дополнительное сопротивление на всех скоростях.
• Вортилон : плоская пластина, прикрепленная к нижней части крыла возле его внешней передней кромки, примерно параллельная нормальному потоку воздуха. На низких скоростях концевые эффекты вызывают локальный поток по размаху, который отклоняется вихрем, образуя вихрь, проходящий вверх и над крылом.
• Переднее корневое расширение (LERX) : создает сильный вихрь над крылом при больших углах атаки, но, в отличие от генераторов вихрей, он также может увеличивать подъемную силу при таких больших углах, создавая при этом минимальное сопротивление при горизонтальном полете.

Уменьшение перетаскивания [ править ]

• Противоударный корпус : обтекаемая форма гондолы, добавленная к передней или задней кромке аэродинамической поверхности, чтобы задержать наступление ударного сваливания и уменьшить сопротивление трансзвуковой волны . Иногда называют морковкой Кюхемана .
• Обтекатели различных типов, такие как блистеры, пилоны и опоры крыла, содержащие оборудование, которое не может поместиться внутри крыла, и единственная аэродинамическая цель которых - уменьшить сопротивление, создаваемое оборудованием.
• Скругление , тип обтекателя: небольшое изогнутое заполнение на стыке двух поверхностей, таких как крыло и фюзеляж, плавно соединяющее их вместе, чтобы уменьшить сопротивление.

См. Также [ править ]

• Крыло § Особенности конструкции
• Процесс проектирования самолетов

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

• Кермод, AC; Механика полета , восьмое (метрическое) издание, Pitman, Лондон, 1972. ISBN 0-273-31623-0 
• Тейлор, Джон В. Р. Знания о полете , Universal Books, Лондон, 1990. ISBN 0-9509620-1-5 . 
• «Что это? Характеристики самолета, которые помогают корректировщику» . Полет . 4 июня 1942 г. С. 562–564.

Внешние ссылки [ править ]

• Высокое крыло, низкое крыло - Летная статья о достоинствах положения крыла