щих режимам разбега и взпета, приводящее к повыщению Су при незначительном росте Сх , позволяет сократить взлетную дистанцию.

Отдельньхе виды механизации крыла служат для других целей.

Концевые предкрылки предназначены для улучшения поперечной управляемости и устойчивости самолета, а у самолета со стреловидным крылом - и для улучшения продольной устойчивости при полете на больших углах атаки.

Тормозные щитки, устанавливаемые на крьшьях, служат для увеличения лобового сопротивления и используются для уменьшения скорости при совершении маневра и сокращения дистанции пробега после посадки.

Гасители подъемной силы, располагаемые на верхней поверхности крыла в зоне, обспуживаемой закрьшками, отклоняясь в момент посадки, обеспечивают резкое уменьшение подъемной силы, благодаря чему эффективнее можно использовать колесные тормоза, и значительное увеличение лобового сопротивления, что приводит к сокращению дистанции пробега самолета после посадки.

На некоторых самолетах средства механизации используются и для улучшения маневренных характеристик самолета.

К механизации крьша, служащей для увеличения коэффициента подъемной силы, предъявляются следующие требования:

1) наибольшее приращение Су в рабочем положении на посадочных углах атаки;

2) наименьшее увеличение с,; в нерабочем положении;

3) наибольшее значение с у /с

на взлетном режиме;

4) возможно меньшее перемещение центра давления крьша в рабочем положении.

Вьшолнение основного требования, предъявляемого к механизации, - наибольшее приращение Су на посадочных углах атаки - может быть осуществлено следующими способами:

а) увеличением эффективной кривизны профиля;

б) увеличением площади крьша;

в) управлением пограничным слоем (отсасывание или сдувание), что затягивает срьш потока на большие углы атаки;

г) управлением циркуляцией путем применения реактивных закрьшков. Есть виды механизации, использующие только один из перечисленных

способов, но есть и такие, которые используют несколько способов. В последнем случае повышается эффективность механизапли, но происх-одит одновременно усложнение конструкции.

Различают механизацию хвостовой и носовой части крьша.

К механизации хвостовой части крьша относятся щитки и закрылки.

К механизации носовой части крьша относятся предкрьшки, носовые щитки и отклоняемые носки.

§ 2. МЕХАНИЗАЦИЯ ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ КРЫЛА

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Щитки. Щиток представляет собой непрофилированный элемент крьша, расположенный у задней его кромки снизу на участке, не занятом элероном. Различают простые щитки (рис. 7.1, й), отклоняемые в рабочее положение вниз поворотом относительно фиксированной оси вращения, и вы-

движные щитки, которые при отклонении вниз одновременно смещаются назад (рис. 7.1,5).

Отклонение щитка вниз увеличивает эффективную кривизну профиля, что приводит к росту коэффициента подъемной силы с . Из-за большого

разрежения, создаваемого в зоне между крьшом и щитком, происходит интенсивный отсос пограничного слоя с верхней поверхности крьша, что затягивает срьш потока на большие углы атаки. Благодаря этому критический угол атаки крьша с отклоненным щитком очень Мало отличается от критического угла исходного крьша.

На рис. 7.2 показано смещение кривой с = f(a) при отклонении щитка.

Простой щиток является эффективным средством механизации прямого крьша. Наивыгоднейшие параметры щитка: хорда Ьщ = 0,2Ь и максимальный угол отклонения = 60°. В нерабочем положении простой щиток практически не увеличивает лобового сопротивления, что является его достоинством. В отклоненном положении простой щиток дает значительный прирост Cj( . Это позволяет увеличить угол планирования самолета при посадке и уменить длину послепосадочного пробега. Увеличение угла планирования и уменьшение длины пробега ведет к сокращению посадочной дистанции. Поэтому простые щитки нашли широкое применение на легких дозвуковых самолетах, имеющих избыточную тягу на взлете, для которых длина взлетно-посадовдой полосы ц размеры аэродрома определяются посадочной дистанцией. .

Но простые щитки выгодны лишь для самолетов с прямыми крьшьями. Эффективность простого щитка резко снижается с увеличением угла стреловидности. Приращение коэффициента подъемной силы при отклонении простого щитка на стреловидном крьше может быть приближенно определено зависимостью

SaXSaX-oCosx.

где ЛСу = Q - приращение коэффициента подъемной силы при отклонении простого щитка на прямом крьше, имеющем те же геометрические размеры. Отсюда видно, что на крыле большой стреловидности простой щиток совершенно не эффективен.

{Выдвижной щиток при отклонении одновременно, смещается назад. Здесь увеличение с. происходит как -из-за увеличения кривизны профиля,

так и из-за увеличения площади крьша в.сечениях, занятых щитком. По этой причине Су такого крьша больше, чем крьша с простым щитком.

а) g)

Рис. 7.1. Схемы щитков

Рис. 7.2. Графики кривых Су =f(a) для крыла со щитком;

1 - щиток не отклонен; 2 - щиток отклонен

Рис. 7.3. Схемы закрьшков

Вьщвижные щитки нашли широкое применение на околозвуковых самолетах - истребителях со стреловидным крьшом. Наилучшей эффектив ностью обладают выдвижные щитки, у которых хорда Ьщ 0,ЗЬ, максимальный угол отклонения 5щта.х сдвигается щиток назад так, что его передняя кромка находится на 90 % хорды крьша.

Закрьшки. Закрьшок представляет собой отклоняемую вниз хвостовую часть крьша. Размещаются закрьшки на участках крьша, не занятых злеронами. Различают поворотные (рис. 7.3, а), щелевые (рис. 7.3, 5) и вьщвижные (рис. 7.3, в) закрьшки.

При отклонении поворотного закрьшка вниз увеличивается кривизна профиля на участке крьша, занятого закрьшком, что ведет росту Cj,. При отклонении закрьшка кривая Су = f(a) смещается качественно так же, как и при отклонении щитка. Разница состоит в том, что при отклонении поворотного закрьшка критический угол атаки уменьшается набольшую величину, чем при отклонении простого щитка.

Наивыгоднейшие параметры поворотного закрьшка: хорда hj = = (0,2. . .0v25)b и максимальный угол отклонения S = 40.. .50 . Поворотные закрьшки, уступающие в эффективности другим типам закрылков, применяются очень редко.

При отклонении щелевого закрьшка между ним и основной частью крыла создается профилированная щель. Проходящий через эту щель воздух сдувает пограничный слой на верхней поверхности закрьшка, что затягивает срыв на большие углы атаки. Благодаря этому щелевой закрьшок создает больший прирост Су , чем поворотный. Недостатком щелевого закрьшка является большее, чем у поворотного закрьшка, лобовое сопротивление в неотклоненном состоянии из-за наличия щели. Для устранения этого недостатка положение оси вращения и очертание носка зак{ шка выбираются таким образом, чтобы в неотклоненном его положении щель бьша бы полностью закрыта. Щелевые закрьшки обычно имеют хор = = (0,25. . .0,3)Ь и максимальный угол отклонения §з щ ах . .60 .

Выдвижной-закрьшок при отклоненииодновременно смещается назад с образованием между крьшом и закрьшком- профилированной щели. Увеличение кривизны профиля, сдув пограничного слоя с верхней поверхности закрьшка и увеличение площади крьша приводят к росту Сух- Наибольшая эффективность выдвижного закрьшка будет при следующих параметрах: хорда Ьз = (0,3. . \0,4)Ь и максимальный угол отклонения-й, =30. . .40 . С точки зрения прироста с эффективность щеле-

вых закрьшков примерно равна эффективности простых щитков, а эффективность вьщвижных закрьшков - эффективности выдвижных щитков. Но при отклонении закрьшков с будет меньше, чем при отклонении щитков , причем эта разница особенно заметна на малых углах отклонения. На малых взлетных углах отклонения закрьшка происходит очень небольшой прирост Сх при значительном увеличении Су , что позволяет уменьшить

скорость отрыва и сократить длину разбега. Благодаря этой особенности за крьшки нашли широкое применение на тяжелых самолетах, для которы> размеры аэродрома определяются взлетной дистанцией.

Выижные закрьшки, несмотря на более сложную конструкцию навески и большую массу, благодаря своей высокой эффективности находят широкое применение на тяжелых скоростных самолетах, имеющих стреловидные крьшья.

На тяжелых транспортных самолетах широкое распространение нолучи-ли двухщелевые выдвижные закрьшки. Двухщелевые закрьшки могут быть с дефлектором (рис. 7.4, а) и двухзвенными (рис. 7.4, б). При отклонении такого закрьшка также происходит увеличение кривизны профиля, увеличение площаци крьща и сдув с верхней поверхности закрьшка пограничного слоя. Но проходящий .через две профилированные щели воздух обеспечивает более эффективный сдув пограничного слоя, вызывая безот-рьшное обтекание до больших углов отклонения закрьшка и больших углов атаки крьша. Благодаря этому двухщелевые выдвижные закрьшки дают больший прирост Су, чем однотцелевые выдвижные закрьшки.

Еще эффективнее трехщелевые закрьшки, которые можно разделить на двухзвенные с дефлектором (рис. 7.5, а) и трехзвенные (рис. 7.5,6). При перемещении таких закрьшков в посадочное положение воздух перетекает через три щели.

При сдвижении двух- и гррхщелевых закрьшков во взлетное положение образуется, как правило, одна щель.

Хорда двух- и трехщелевых закрьшков обычно составляет = - (0,3. .0,4)Ь, а максимальный угол отклонения oJJ = 50.. .70 .

} в)

Рис; 7.4. Схема двухщелевого выдвижного закрылка

а) .6)

Рис. 7.5. Схематрехщелевого выдвижного закрьшка

НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НАМЕХАНИЗАЦИЮ ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ КРЫЛА

Щитки и закрылки нагружаются аэродинамическими силами как в нейтральном, так и в отклоненном положении. В нейтральном положении на щитки и закрылки действует нагрузка как на часть крьша. Распределение ее по размаху и хорде щитка или закрьшка соответствует распределению нагрузки по занятой ими части крьша.

В отклоненном положении прочность щитка или закрьшка проверяется на режимах взлета и посадки, а там, где они служат еще и для улучшения маневренных характеристик самолета, и на этих режимах.

Величина расчетной нагрузки в отклоненном положентш закрьшка (щитка) определяется по формуле

где С(з - коэффициент полной аэродинамумеской силы; q - скоростной напор, соответствующий рассматриваемому случаю; S3 - площадь закрылка; f-коэффициент безопасности.

Распределение нагрузки по размаху и хорде определяется по результа-тампродувок моделей.

Кроме того щитки и закрьшки, механизмы их открытия и замки следует также проверить на случаи нагруження, соответствующие убранному их положению. .

КОНСТРУКЦИЯ И ПРОЕКТИГОВОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ МЕХАНИЗАЦИИ ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ КРЫЛА

Простой щиток (рис. 7.6) . Продольный набор его состоит из лонжерона /, переднего 3 и хвостового 4 стрингеров. Поперечный набор состоит из системы разрезных нервюр 2. С нижней стороны к каркасу крепится на заклепках обшивка. Иногда для придания щитку большей, жесткости ставится обшивка и с верхней стороны.

Основным силовым элементом щитка является лонжерон, расположенный вблизи центра давления. Под действием нагрузки лонжерон работает как многоопорная балка, опертая на тяги-тандеры. Лонжерон вьшолняется обычно из стандартного профиля.

Нервюры изготавливаются штамповкой из листового материала. Крепление к лонжерону осуществляется заклепками за отбортованную стенку и при помощи кницы. Хвостики нервюр прикрепляются к хвостовому стрингеру, выполненному, как правило, штамповкой из листового материала.

Навеска щитка на крьше осуществляется при помощи шомпола. Петли, вьшолненные из специального профиля 5,вклепьшаются в переднюю кромку. Такие же петли имеются и на заднем лонжероне крьШа.

Управление щитком осуществляется посредством передвижения вдоль своей оси тяги, на которой шарнирно закреплены тяги-тандеры. Передвижение ее в одну сторону вызывает отклонение щитка, а в другую - уборку.

Реже встречаются простые щитки, навеска которых на крьше осуществляется при помощи двух или нескольких шарнирных узлов. На рис. 7.7 показана навеска простого щитка на трех шарнирных узлах. Управление щитком осуществляется подъемником, усушие которого прикладывается к закрепленному на щитке в сечении узла навески рычагу.

Рис. 7.6. Конструкция простого щитка

Рис. 7.7. Нав ска простого щитка на шарнирных узлах