Каталог статей /

Крыло самолёта :: Форма крыла

Крыло самолёта · Части крыла самолёта · Принцип действия · Форма крыла · Механизация крыла · Конструктивно-силовые схемы крыла · История исследования · Близкие статьи · Примечания · Официальный сайт · Литература ·


Одна из основных проблем при конструировании новых самолётов — выбор оптимальной формы крыла и его параметров (геометрических, аэродинамических, прочностных и т. п.).

Прямое крыло

Главным достоинством прямого крыла является его высокий коэффициент подъёмной силы даже при малых углах атаки. Это даёт возможность существенно увеличить удельную нагрузку на крыло, а значит уменьшить габариты и массу, не опасаясь значительного увеличения скорости взлёта и посадки. Этот тип крыла используется в дозвуковых и околозвуковых самолётах с реактивными двигателями. Ещё одним достоинством прямого крыла является технологичность изготовления, позволяющая удешевить производство.

Недостатком, предопределяющим непригодность такого крыла при звуковых скоростях полёта, является резкое увеличение коэффициента лобового сопротивления при превышении критического значения числа Маха.

Стреловидное крыло

Разрезная схема левой консоли  Space Shuttle
Разрезная схема левой консоли Space Shuttle

Подробнее: Стреловид­ное крыло, Стреловидность крыла

Стреловидное крыло получило широкое распространение благодаря различным модификациям и конструкторским решениям.

Достоинства
  • увеличение скорости, при которой наступает волновой кризис, и как результат — меньшее сопротивление на трансзвуковых скоростях по сравнению с прямым крылом;
  • медленный рост подъёмной силы исходя из угла атаки, а следовательно лучшая устойчивость к турбулентности атмосферы.
Недостатки
  • пониженная несущая способность крыла, и, кроме этого, меньшая эффективность действия механизации;
  • увеличение поперечной статистической устойчивости по мере возрастания угла стреловидности крыла и угла атаки, что затрудняет получение надлежащего соотношения между путевой и поперечной устойчивостями самолёта и вынуждает применять вертикальное оперение с большой площадью поверхности, а также придавать крылу или горизонтальному оперению отрицательный угол поперечного V;
  • отрыв потока воздуха в концевых частях крыла, что приводит к ухудшению продольной и поперечной устойчивости и управляемости самолёта;
  • увеличение скоса потока за крылом, приводящее к снижению эффективности горизонтального оперения;
  • возрастание массы и уменьшение жёсткости крыла.

Для избавления от отрицательных моментов используется крутка крыла, механизация, переменный угол стреловидности вдоль размаха, обратное сужение крыла либо отрицательная стреловидность

Примеры применения: Су-7

Крыло с наплывом (оживальное)

Оживальное крыло
Оживальное крыло

Вариация стреловидного крыла. Действия крыла оживальной формы можно описать как спиральный поток вихрей, срывающихся с острой передней кромки большой стреловидности в околофюзеляжной части крыла. Вихревая пленка вызывает также образование обширных областей низкого давления и увеличивает энергию пограничного слоя воздуха, увеличивая тем самым коэффициент подъёмной силы. Маневренность ограничивается прежде всего статической и динамической прочностью конструкционных материалов, а также аэродинамическими характеристиками самолёта.

Примеры применения: Ту-144, Конкорд

Сверхкритическое крыло

Интересный пример модификации стреловидного крыла. Использование уплощённых профилей с изогнутой задней частью позволяет равномерно распределить давление вдоль хорды профиля и тем самым приводит к смещению центра давления назад, а также увеличивает критическое число Маха на 10-15 %.

Примеры применения: АН-225 «Мрия» .

Обратной стреловидности

Подробнее: Крыло обратной стреловидности

Крыло обратной стреловидности
Крыло обратной стреловидности

Крыло с отрицательной стреловидностью (то есть со скосом вперёд).

Преимущества
  • позволяет улучшить управляемость на малых скоростях полёта;
  • повышает аэродинамическую эффективность во всех областях лётных режимов;
  • компоновка КОС оптимизирует распределения давления на крыло и переднее горизонтальное оперение;
  • позволяет уменьшить радиолокационную заметность самолёта в передней полусфере;
Недостатки
  • КОС особо подвержено аэродинамической дивергенции (потере статической устойчивости) при достижении определённых значений скорости и углов атаки;
  • требует конструкционных материалов и технологий, позволяющих создать достаточную жёсткость конструкции;

Примеры применения: серийный гражданский HFB-320 Hansa Jet, экспериментальный истребитель Су-47 «Беркут».

Треугольное крыло

Треугольное (дельтавидное англ. delta-wing — получило наименование по начертанию греческой буквы дельта) крыло жёстче и легче как прямого, так и стреловидного и наиболее часто используется при скоростях свыше M=2.

Преимущества
  • Имеет малое относительное удлинение
Недостатки
  • Возникновение и развитие волнового кризиса;
  • Большие сопротивления и более резкое падение максимального аэродинамического качества при изменении угла атаки, что затрудняет достижение большего потолка и радиуса действия.

Примеры применения: МиГ-21, HAL Tejas, Mirage 2000 (малой относительной толщины); Gloster Javelin, Avro Vulcan (большой относительной толщины), Avro Canada CF-105 Arrow, Saab 37 Viggen, сверхзвуковые пассажирские Lockheed L-2000, Boeing-2707-300

Трапециевидное крыло

Трапециевидное крыло

Преимущества

Примеры применения: F/A-18, Northrop/McDonnell Douglas YF-23

Эллиптическое крыло

эллиптическое крыло [1]

Преимущества

Эллиптическое крыло имеет наибольшее аэродинамическое качество среди всех известных типов крыла.

Примеры применения: К-7 (СССР)

Толщина крыла

Крыло также характеризуется относительной толщиной (соотношение толщины к ширине), у корня и на концах, выраженной в процентах.

Толстое крыло

Толстое крыло позволяет отодвинуть момент срыва в штопор (сваливание), и лётчик может маневрировать с большими углами и перегрузкой. Главное — этот срыв на таком крыле развивается постепенно, сохраняя плавное обтекание потока на большей части крыла. При том, лётчик получает возможность распознать опасность по возникающей тряске аэроплана и вовремя принять меры. Самолёт же с тонким крылом резко и внезапно теряет подъёмную силу почти на всей площади крыла, не оставляя пилоту шансов.

Примеры: ТБ-4 (АНТ-16), АНТ-20, К-7 , Boeing Model 299, en:Boeing XB-15

  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!