Аеродинамично качество на крилото
Аеродинамичното качество на крилото е съотношението на повдигането на крилото към неговото съпротивление или съотношението на коефициентите на тези сили за даден ъгъл на атака.
Това съотношение показва колко пъти при даден ъгъл на атака подемната сила на крилото е по-голяма от съпротивителната сила, т.е. характеризира степента на аеродинамично съвършенство на крилото.
Съотношението повдигане към челно съпротивление зависи от същите фактори като коефициентите на аеродинамичната сила Cya и Cxa (ъгъл на атака, форма на аеродинамичния профил на крилото, планова форма на крилото и покритие на повърхността на крилото).
Чрез полярен = tgθ, но = K, следователно, K = tgθ
Както може да се види от полярната, при най-благоприятния ъгъл на атака, ъгълът max, следователно, аеродинамичното качество е максимално:
Графиката на зависимостта на аеродинамичното качество K от ъгъла на атака има формата:
Фиг. 2.19. K(α)графика на зависимостта
Коефициентът на съпротивление може да се определи по формулата К= tgθ, ако мащабите Сy и CX са еднакви при конструирането на полярата.
Стойността на аеродинамичното качество K до голяма степен зависи от геометричните характеристики на крилото.
С увеличаване на относителната дебелина и относителната кривина аеродинамичното качество K намалява, т.к коефициентът на съпротивление CX нараства по-бързо от коефициента на повдигане CY.
С увеличаването на λ коефициентът на идуктивно съпротивление CXi намалява (CXi =), което води до увеличаване на съотношението повдигане към съпротивление.
Колкото по-добре е обработена повърхността на крилото, толкова по-високо е аеродинамичното качество K.
Влияние на ъгъла на стреловидност върху носещия капацитет на крилото
Тангенциалният компонент V е насочен към върха на крилото, което води до подуване и преждевременно отделяне на граничния слой при върховете на крилата. Преждевременното спиране в краищата на стреловидното крило причинява не само намаляване на CY max, но и по-ранна поява на обратни потоци в долните слоеве на граничния слой. Следователно, при стреловидно крило по-рано, отколкото при право крило, кривата CY ( ) се отклонява от праволинейността и спадът на CY след CY max се случва по-бавно, отколкото при право крило.
Колкото по-голям е ъгълът на завъртане, толкова по-рано се нарушава праволинейността на CY кривата ( ) и толкова по-плавна е промяната в стойността на CY в зоната C max.
Механизация на крилото
Механизацията на крилото е система от конструктивни устройства, с помощта на които геометричната конфигурация, спектърът на потока на крилото и аеродинамичните характеристики могат да се променят в дадена посока.
В зависимост от изпълняваната функция има следните видове механизация:
- за увеличаване на носещата способност на крилото (за увеличаване на C Y )
- за увеличаване на съпротивлението (за увеличаване на Cx)
- за подобряване на страничната стабилност и управляемостта при високи ъгли на атака.
Според разположението на крилото се разграничават средствата за механизация на предната част и средствата за механизация на задните ръбове на крилото.
Съвременните високоскоростни самолети имат стреловидни крила със сравнително малка площ с профили с малка относителна дебелина и кривина. Такива крила не могат да осигурят голяма повдигателна сила по време на излитане и кацане поради ранно сриване. За да се намали разстоянието за излитане и кацане, на крилата са монтирани специални конструктивни елементи, които позволяват да се увеличи коефициентът на повдигане.CY сили.
Фиг.2.22. Механизирано крило:
1 - турбулатори; 2 - летва; 3 – външна клапа; 4 - спойлери; 5 – вътрешна клапа; 6 – спирачни накладки
За увеличаване на носещата способност на крилото има две групи средства за механизация: аеродинамични и енергийни. Разликата между тях е в степента на въздействие върху граничния слой, за да се намали интензивността на неговото отделяне.
Първата група включва:
- назални щитове (щитове на Крюгер);
- чорапи с деформирани крила;
Енергийните средства за механизация включват устройства, които оказват активно въздействие върху граничния слой, използвайки енергията на подадените към него потоци въздух или газ.
Тези устройства се наричат общо системи за управление на граничния слой (BMS).