Материал: Конструкция общая корнеев

где l – размах крыла;

Sкр – площадь крыла в плане.

Увеличение удлинения ведет к увеличению аэродинамического качества крыла, но уменьшает его жесткость. У современных самолетов удлинение крыла лежит в пределах от 2 до 10.

Аэродинамическое качество определяется как отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению или дальности планирования к высоте полета при неработающих двигателях:

K = QY = HL .

Сужение крыла определяется по формуле

η= bкорн , bконц

где bкорн и bконц – соответственно корневая и концевая хорды крыла. Сужение лежит обычно в пределах от 2 до 4,5. Увеличение сужения

ведет к уменьшению массы крыла, но повышает склонность к концевым срывам потока, особенно на больших углах атаки.

Стреловидность крыла определяется углом, замеряемым между линией фокусов (1/4 хорд) и перпендикуляром к плоскости симметрии ВС.

Все многообразие крыльев самолетов по форме в плане может быть сведено к трем основным типам: прямые, стреловидные, треугольные. Каждый тип крыла имеет разновидности (рис. 3.2).

Р ис. 3.2. Фо рмы крыльев в плане:

I – прямые; II – стреловидные; III – треугольные;

1 – прямоугольное; 2 – трапе циевидное; 3 – трап ециевидное с прямой передней кромкой; 4 – трапециевидное малого удлинения; 5 – с прямой стреловидностью; 6 – с переменной стреловид ностью; 7 – со спря мленным участком; 8 – с острыми концами; 9 – со с резанными концами; 10 – с обратной стреловидностью задней кромки; 1 1 – с пере менной стреловидностью передней кромки (оживальное)

Прям ые крылья характеризу ются малым (до 15°) углом стре ловидности, могут быть прямоугольной либо тра ециевидной формы в плане.

Прям ые крылья широко прим еняют на самолетах, летающих при скоростях М < 0,65. Они отличаются значительным удлинением ( 7,5-12) и сравнительно толстым профилем.

Стреловидные крылья широко применяют на самолетах, лета ющих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Увеличение числа М требует увеличения стреловидности, у меньшения удлинения и относи тельной толщины. В то же время стреловидные крылья по сравнению с п рямыми имеют меньшие значения коэффициентов подъем ной силы, что ухудшает взлетно-посадочные характеристики само лета.

Треугольные крылья применяют на самолетах больших сверхзвуковых скоростей. Они имеют стреловидность по передней кромке более 60°,

малое удлинение (1,5-2) и большое сужение. Треугольные крылья обладают основными достоинствами стрелови дного крыла. В то же время из-за малого аэродинамическо го качества самолеты с треугольными крыльями имеют плохие взлетно-посадочн ые характеристики.

3.4. Форма крыльев на виде спереди

На виде спереди крыло характеризуется углом, который называется углом поперечного V и образуется плоскостью хорд консоли крыла и перпендикуляром к плоскости симметрии самолета (рис. 3.3). Этот угол оказывает влияние напоперечнуюустойчивостьимо жетменятьсявпределахот–7 до+7°.

Рис. 3.3. Форма крыла (вид спереди)

Придание крылу положительного V увеличивает его поперечную устойчивость, отрицательного – уменьшает.

Прям ым крыльям, как правило, придается положительное по перечное V. Стреловидные крылья имеют отрицательное поперечное V для уменьшения слишком большой поперечной устойчивости на больши х углах атаки, вызванной стреловидност ью.

Кры лья типа «чайка» и «обратная чайка» уменьшают сопротивление в результате благоприятн ой интерференции крыла с фюзеляжем, но более сложны в производстве.

3.5.Конструктивные меры, применяемые для улучшения аэродинамических характеристик стреловидных и треугольных крыльев

Ряд конструктивных мер позволяет в значительной степени уменьшить недостатки крыльев самолетов, летающих на больших скоростях. Практически все меры сводятся к увеличению различными способами несущих свойств концевых участков крыла на больших углах атаки.

Основными конструктивными мерами являются установка аэродинамических гребней, крутка крыла, использование крыльев с изменяемой стреловидностью и др.

Аэродинамические гребни уменьшают перетекание пограничного слоя вдоль крыла, что устраняет утолщение этого слоя на концевых участках крыла, приводящее к его более раннему отрыву по сравнению с прямым крылом.

Крутка крыла может быть геометрической, когда хорды не лежат в одной плоскости, либо аэродинамической, когда крыло набрано из различных профилей. Закручивая концевые участки крыла в сторону уменьшения углов атаки или применяя там более несущие профили, можно значительно ослабить срывные явления.

Хорошими аэродинамическими характеристиками в широком диапазоне скоростей обладает крыло изменяемой геометрии, у которого значительная часть консоли может поворачиваться, меняя угол стреловидности

(рис. 3.4).

3.6. Нагрузки, действующ ие на крыло

Кры ло, обеспечивая создание практически всей подъемной силы, является высоконагруженно й частью самолета. К ос новным нагрузкам крыла относятся аэродинамические и массовые силы.

Раэр = Yр = G n f,

где G – сила тяжести самолета;

n – коэффициент эксплуатационной перегрузки; f – коэффициент безопасности.

Равнодействующие погонной аэроди намической нагрузки пр иложены по линии центров давления крыла (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Нагрузки, действующие на крыло