Особенности конструкции крыла. Кессонная схема
Кессонная силовая схема крыла предусматривает использование ослабленных поясов лонжерона, которые воспринимают небольшую часть изгибающего момента, а большая его доля передается на силовые панели, установленные между лонжеронами.
Силовые панели имеют различное конструктивное исполнение:
сборные панели из толстой обшивки и мощного стрингерного набора,
монолитные панели с оребрением, изготовленные штамповкой или фрезерованием,
трехслойные панели с сотовым заполнителем,
клееные панели из композиционных материалов.
______________________________________________________________________________
Механизация крыла
Механиза́ция крыла́ — совокупность устройств на крыле летательного аппарата, предназначенных для регулирования его несущих свойств. Механизация включает в себя закрылки, предкрылки, интерцепторы, спойлеры, флапероны, активные системы управления пограничным слоем и т. д.
______________________________________________________________________________
Компенсация шарнирных моментов на руле
В полете при отклонении рулевых поверхностей возникают шарнирные моменты, которые уравновешиваются усилиями летчика на командных рычагах управления. Эти усилия зависят от размеров и угла отклонения руля, а также от скоростного напора. На современных самолетах усилия управления получаются слишком большими, поэтому приходится в конструкции рулей предусматривать специальные средства для уменьшения шарнирных моментов и уравновешивающих их усилий управления. С этой целью используется аэродинамическая компенсация рулей, суть которой заключается в том, что часть аэродинамических сил руля создают момент относительно оси вращения, противоположный основному шарнирному моменту.
______________________________________________________________________________
Воздушный винт, классификация.
Воздушный винт может быть тянущим — в этом случае он устанавливается на летательном аппарате (аэросанях, глиссере) впереди двигателя; толкающим — устанавливается позади двигателя.
По способу крепления лопастей воздушные винты могут быть фиксированного шага (ВФШ), когда лопасти в процессе работы не меняют угла наклона (установки), имеют угол ф и, следовательно, постоянный в полете шаг.
Для получения большего к. п. д. улучшения условий работы элементов лопасти на различных режимах полета применяются винты изменяемого в полете шага — ВИШ. В полете у винтов изменяемого шага (ВИШ) автоматически или по воле летчика изменяется угол наклона лопасти ср.
По диапазону углов установки лопастей воздушные винты современных самолетов подразделяются на:
— обычные, у которых угол установки изменяется от 20 до 50°— устанавливаются такие винты, как правило, на легких самолетах;
— флюгерные — угол установки изменяется на поршневых двигателях от 20 до 90°, на турбовинтовых — от 0 до 90°;
— тормозные или реверсивные винты, имеющие поворот лопасти от —15 до +90°; таким винтом после посадки поворачивают лопасти на отрицательные углы, чем создают отрицательную тягу и сокращают пробег самолета.
Воздушные винты могут быть как правого (если смотреть из кабины летчика), так и левого вращения.
Соосные воздушные винты устанавливаются, как правило, на двигательных установках больших мощностей. При этом вращаются соосные винты в разные стороны.
Воздушные винты по числу лопастей бывают 2, 3, 4 и 6-лопастные. По форме лопастей винты разделяются на обычные, саблевидные, лопатообразные и др.
______________________________________________________________________________
Геометрические и кинематические характеристики воздушного винта Лопасти при вращении создают такие же аэродинамические силы, что и крыло. Геометрические характеристики винта влияют на его аэродинамику.
Рассмотрим геометрические характеристики винта.
Сечения рабочей части лопасти имеют крыльевые профили. Профиль лопасти характеризуется хордой, относительной толщиной и относительной кривизной. Для большей прочности применяют лопасти с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню.
Хорды сечений лежат не в одной плоскости, так как лопасть выполнена закрученной. Ребро лопасти, рассекающее воздух, называется передней кромкой, а заднее - задней кромкой. Плоскость, перпендикулярная оси вращения винта, называется плоскостью вращения винта (Рис. 3).
Диаметром винта называется диаметр окружности, описываемой концами лопастей при вращении винта. Диаметр современных винтов колеблется от 2 до 5 м. Диаметр винта В530ТА-Д35 равен 2,4 м.
Геометрический шаг винта - это расстояние, которое движущийся поступательно винт должен пройти за один свой полный оборот, если бы он двигался в воздухе как в твердой среде (Рис. 4).
Угол установки лопасти винта - это угол наклона сечения лопасти к плоскости вращения винта (Рис. 5).
Для определения, чему равен шаг винта, представим, что винт движется в цилиндре, радиус г которого равен расстоянию от центра вращения винта до точки Б на лопасти винта. Тогда сечение винта в этой точке опишет на поверхности цилиндра винтовую линию. Развернем отрезок цилиндра, равный шагу винта Н по линии БВ. Получится прямоугольник, в котором винтовая линия превратилась в диагональ этого прямоугольника ЦБ. Эта диагональ наклонена к плоскости вращения винта БЦ под углом. Из прямоугольного треугольника ЦВБ находим, чему равен шаг винта.
Шаг винта будет тем больше, чем больше угол установки лопасти . Винты подразделяются на винты с постоянным шагом вдоль лопасти (все сечения имеют одинаковый шаг), переменным шагом (сечения имеют разный шаг).
Воздушный винт В530ТА-Д35 имеет переменный шаг вдоль лопасти, так как это выгодно с аэродинамической точки зрения. Все сечения лопасти винта набегают на воздушный поток под одинаковым углом атаки.
Если все сечения лопасти винта имеют разный шаг, то за общий шаг винта считается шаг сечения, находящегося на расстоянии от центра вращения, равном 0,75R, где R-радиус винта. Этот шаг называется номинальным, а угол установки этого сечения - номинальным углом установки.
Геометрический шаг винта отличается от поступи винта на величину скольжения винта в воздушной среде.
Поступь воздушного винта - это действительное расстояние, на которое движущийся поступательно винт продвигается в воздухе вместе с самолетом за один свой полный оборот. Если скорость самолета выражена в км/ч, а число оборотов винта в секунду, то поступь винта Нп можно найти по формуле Н = v/n.
Поступь винта несколько меньше геометрического шага винта. Это объясняется тем, что винт как бы проскальзывает в воздухе при вращении ввиду низкого значения плотности его относительно твердой среды.
Разность между значением геометрического шага и поступью воздушного винта называется скольжением винта и определяется по формуле S=H-Hn.
______________________________________________________________________________
Угол
атаки винта
К аэродинамическим
характеристикам воздушных винтов
относятся угол атаки и тяга воздушного
винта. Углом атаки элементов лопасти
винта α называется угол между хордой
элемента и направлением его истинного
результирующего движения W
(Рис.
6).Угол установки и угол атаки лопастей:
а - угол атаки элемента лопасти, б -
скорости элемента лопасти.
Каждый
элемент лопасти совершает сложное
движение, состоящее из вращательного
и поступательного. Вращательная скорость
равна U=2 πrn(c)
______________________________________________________________________________