Закрылак

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Выпушчаныя шчылінныя закрылкі самалёта Боінг 737
Выпушчаная механізацыя крыла Боінг 747

Закрылак — прафіляваная адхіляемая паверхня, сіметрычна размешчаная на заднім канцы крыла, элемент механізацыі крыла. Закрылкі ў прыбраным стане з'яўляюцца працягам паверхні крыла, тады як у выпушчаным стане могуць адыходзіць ад яго з утварэннем шчылін. Выкарыстоўваюцца для паляпшэння апорнай здольнасці крыла падчас узлету, набору вышыні, зніжэння і пасадкі, а таксама пры палёце на малых хуткасцях. Існуе вялікая колькасць тыпаў канструкцыі закрылкаў.

Першыя самалёты з механізацыяй задняга краю крыла былі пабудаваныя ў 1920-х гадах. Больш шырока закрылкі сталі прымяняцца з 1930-х гадоў, калі атрымала распаўсюджанне схема свабоднанясучага манаплана.

Прынцып дзеяння[правіць | правіць зыходнік]

Прынцып дзеяння закрылак заключаецца ў тым, што пры іх выпуску павялічваецца крывізна (Су) профілю і (у выпадку высоўных закрылак[1], якія таксама называюцца закрылкамі Фаўлера[2]) плошча паверхні крыла (S), такім чынам, павялічваецца і апорная здольнасць крыла. Увазрослая апорная здольнасць крыла дазваляе лятальным апаратам ляцець без звальвання пры меншай хуткасці. Такім чынам, выпуск закрылаў з'яўляецца эфектыўным спосабам знізіць узлётную і пасадачную хуткасці. Другое следства выпуску закрылкаў — гэта павелічэнне аэрадынамічнага супору. Калі пры пасадцы ўвазрослае лабавое супраціўленне спрыяе тармажэнню самалёта, то пры ўзлёце дадатковы лабавы супор аднімае частку цягі рухавікоў. Таму на ўзлёце закрылкі звычайна выпускаюцца на меншы вугал, чым пры пасадцы. Трэцяе следства выпуску закрылкаў — падоўжная перабалансіроўка самалёта з-за ўзнікнення дадатковага падоўжнага моманту. Гэта ўскладняе кіраванне самалётам (на многіх сучасных самалётах пікіруючага момант пры выпуску закрылкі кампенсуецца перастаноўкай стабілізатара на некаторы адмоўны вугал, альбо адхіленнем цэльнапаваротнага стабілізатара). Закрылкі, якія ўтвараюць пры выпуску прафіляваныя шчыліны, называюць шчыліннымі. Закрылкі могуць складацца з некалькіх секцый, утвараючы некалькі шчылін (звычайна, ад адной да трох).

Да прыкладу, на Ту-154М прымяняюцца двухшчылінныя закрылкі, а на Ту-154Б — трохшчылінныя. Наяўнасць шчыліны дазваляе патоку перацякаць з вобласці павышанага ціску (ніжняя паверхня крыла) ў вобласць паніжанага ціску (верхняя паверхня крыла). Шчыліны прафіляваныя так, каб струмень, які вынікае з іх, быў накіраваны па датычнай да верхняй паверхні, а перасек шчыліны павінен плаўна звужацца для павелічэння хуткасці патоку. Прайшоўшы праз шчыліну, струмень з высокай энергіяй узаемадзейнічае з «млявым» памежным пластом і перашкаджае ўтварэнню завіхрэнняў і адрыву струменя. Гэта мерапрыемства і дазваляе «адсунуць» зрыў струменя на верхняй паверхні крыла на вялікія вуглы атакі і вялікія значэнні ўздымнай сілы.

Выпуск і ўборка закрылкаў могуць рабіцца аўтаматычна або па камандзе з кабіны лётчыка з дапамогай гідра-, пнеўма- і электрапрывадаў.

На сучасных самалётах прывад закрылкаў — гэта часта адзіны электра- або гідраматор, звычайна двухканальны (здубляваны), які з дапамогай валоў перадае круцільны момант на вінтавы механізм перамяшчэння закрылкаў, а самі закрылкі рухаюцца па падоўжных накіравальных (рэйках). У трансмісіі закрылкаў усталявана некалькі датчыкаў, якія адсочваюць вуглавое становішча правых і левых закрылкаў, а таксама іх разладжанне паміж сабой, пры перавышэнні парога якога аўтаматыка блакуе іх далейшае перамяшчэнне, а ў шэрагу выпадкаў і прымусова сінхранізуе ("дацягвае"). Датчыкі крайніх палажэнняў спыняюць закрылкі, не дазваляючы ім даходзіць да механічных упораў пры ўборцы і выпуску, што зніжае механічную нагрузку на трансмісію. Акрамя гэтага, могуць прымяняцца фрыкцыйныя муфты, якія спрацоўваюць пры перавышэнні зададзенага намагання (напрыклад, пры закліноўванні трансмісіі). Дадаткова паміж закрылкамі можа быць усталяваны вал сінхранізацыі. Ручкай кіравання закрылкамі ў кабіне звычайна дазваляе выпускаць закрылкі на любы вугал (прадугледжаны канструкцыяй), але часта ў механізме ручкі зробленыя механічныя фіксатары, для асноўных рабочых палажэнняў закрылкаў (звычайна для прыбранага палётнага становішча, прамежкавага ўзлетнага і поўнага пасадкавага).

На некалькіх тыпах самалётаў з гідрапрывадам закрылкаў ужываецца ўніфікаваная сістэма СПЗ (у розных варыянтах), з двухканальным гідраматорам.

Тыпы закрылкаў[правіць | правіць зыходнік]

Схемы розных тыпаў закрылкаў.

Па сваёй будове і маніпуляцыям закрылкі дзеляцца на:

  • Просты (паваротны) закрылак. Самы просты від закрылкаў. Павялічвае ўдзымную сілу за кошт павелічэння крывізны профілю. Гэта проста адхіляемы ўніз задні край крыла. Пры гэтым павялічваецца ціск на ніжняй паверхні крыла. Аднак вобласць нізкага ціску над крылом памяншаецца, таму простыя закрылкі менш эфектыўныя, чым шчытавыя.
  • Шчытавы закрылак. Можа быць простым і высоўным. Простыя шчыткі — гэта кіруемая паверхня, якая ў прыбраным становішчы шчыльна прылягае да задняй ніжняй паверхні крыла. Пры адхіленні такога шчытка паміж ім і верхняй паверхняй крыла ўтвараецца зона некаторага разрэджвання. Таму верхні памежны пласт у гэтую зону як бы адсмоктваецца. Гэта зацягвае яго адрыў на вялікіх вуглах. Пры гэтым павялічваецца хуткасць патоку над крылом. Акрамя таго пры адхіленні шчытка павялічваецца крывізна профілю. Знізу адбываецца дадатковае тармажэнне патоку і павелічэнне ціску. Агульная ўздымная сіла расце. Гэта дазваляе самалёту ляцець з малай хуткасцю. Высоўны шчыток не толькі адхіляецца ўніз, але яшчэ і вылучаецца таму. Эфектыўнасць такога шчытка вышэй, таму што зона павышанага ціску пад крылом павялічваецца, і ўмовы адсмоктвання памежнага пласта зверху паляпшаюцца. Пры выкарыстанні шчыткоў уздымная сіла на пасадачным рэжыме можа вырасці да 60 %. Шчыткі прымяняюцца ў асноўным на лёгкіх самалётах.
  • Шчылінны закрылак. Атрымаў сваю назву па прычыне ўтваранай ім шчыліны пасля адхілення. Гэтая шчыліна дазваляе праходзіць паветранаму струменю да вобласці нізкага ціску і накіравана такім чынам, каб прадухіляць зрыў патоку, надаючы яму дадатковую энергію. Шчыліна ў такім закрылку выканана звужанай і паветра, праходзячы праз яе, разганяецца. Далей яно, узаемадзейнічаючы з памежным пластом, разганяе яго, перашкаджаючы яго адрыву і павялічваючы ўздымную сілу. Такіх шчылін на закрылках сучасных самалётаў бывае ад адной да трох і агульнае павелічэнне ўздымнай сілы пры іх ужыванні дасягае 90 %.
  • Элерон-закрылак (інакш — завісаючыя элероны або флаперон). Рухомая паверхня на заднім канцы крыла, якая ў палёце выконвае ролю элерона і якая служыць для кіравання па нахіле, г. зн. элероны-закрылкі на левай і правай плоскасці адхіляюцца дыферэнцыяльна. Пры ўзлёце/пасадцы элероны-закрылкі на абодвух плоскасцях крыла адхіляюцца сінхронна ўніз, павялічваючы ўздымную сілу крыла. Канструктыўна адрозніваюць элерон-закрылкі, якія ў рэжыме закрылкаў адпрацоўваюць некаторы фіксаваны вугал, альбо элероны-закрылкі, якія пасля сінхроннага адхілення працягваюць працаваць дыферэнцыяльна для кіравання крэнам. У цэлым элероны-закрылкі менш эфектыўныя, чым шчылінныя, і прымяняюцца вымушана, з-за тэхнічнай немагчымасці ўстаноўкі самастойных закрылкаў (напрыклад, на лёгкіх самалётах) або недастатковага месца на крыле (Су-27).
  • Закрылак Фаўлера — высоўны закрылак. Высоўваецца назад і ўніз, чым павялічвае плошчу і крывізну крыла. Як правіла, ён сканструяваны такім чынам, каб пры яго высоўванні яшчэ і стваралася шчыліна, ці две, ці нават тры. Адпаведна ён выконвае сваю функцыю найбольш эфектыўна і можа даваць прырост ва ўздымнай сіле да 100 %.
  • Закрылак Юнкерсаў — разнавіднасць шчылінных закрылкаў, знешняя секцыя якіх выкарыстоўваецца ў якасці элеронаў для кіравання нахілам, а дзве ўнутраныя секцыі адыгрываюць ролю закрылкаў. Прымяняўся ў канструкцыі механізацыі крыла нямецкага штурмавіка Junkers Ju 87.
  • Закрылак Гоўджа. Служыць для паляпшэння характарыстык на пасадцы, у прыватнасці, для зніжэння пасадачнай хуткасці. У закрылках Гоўджа разам з павелічэннем увагнутасці павялічваецца плошча крыла. Гэта дае магчымасць паменшыць узлётную дыстанцыю і павялічыць уздымную сілу. Такі выгляд закрылкаў паспяхова ўжываўся на такіх самалётах, як Short Sunderland і Short Stirling. Вынайшаў закрылак ў 1936 годзе англійскі інжынер сэр Артур Гоудж з кампаніі Short Brothers.
  • Закрылак Юнгмана. Выкарыстоўваўся ў канструкцыі брытанскага палубнага знішчальніка «Firefly». У выпушчаным становішчы значна павялічвалі плошчу крыла і ўздымную сілу. Іх павінны былі выкарыстоўваць не толькі пры ўзлёце і пасадцы, але і ў палёце.
  • Закрылак са здувам памежнага пласта. Закрылак, абсталяваны сістэмай кіравання памежным пластом. Сістэма здува памежнага пласта з закрылка прызначана для паляпшэння пасадачных характарыстык самалёта. Сутнасць кіравання памежным пластом заключаецца ў забеспячэнні безатрыўнага абцякання крыла ў досыць вялікім дыяпазоне вуглоў атакі за кошт павелічэння энергіі памежнага пласта. Памежны пласт узнікае ў выніку глейкага трэння паветранага патоку на абцякальных паверхнях самалёта, прычым хуткасць патоку ля ашалёўкі рэзка падае да нуля. Уздзеянне на памежны пласт заклікана аслабіць або прадухіліць зрыў патоку на абцякальнай паверхні, захаваць ламінарнай плынь.
  • Рэактыўны закрылак. Уяўляе сабой плоскі струмень паветра, вынікаючага з вялікай хуткасцю праз заднюю кромку пад вуглом да ніжняй паверхні крыла. За кошт рэактыўнага закрылкі павялічваецца эфектыўная плошчу крыла, змяняецца характар абцякання профілю, за кошт імпульсу выцяканага струменя ствараецца вертыкальны складнік сілы, яки разгружае крыло. Прымяненне рэактыўных закрылкаў дазваляе атрымаць вялікае значэнне каэфіцыента ўздымнай сілы, аднак пры гэтым патрабуецца істотна большы каэфіцыент імпульсу выдзьмухаемага струменя, чым для кіравання памежным пластом. Эфектыўнасць рэактыўных закрылкаў моцна падае з памяншэннем падаўжэння крыла. Паблізу зямлі рэактыўны закрылак не забяспечвае атрымання разліковых значэнняў прырашчэння каэфіцыента ўздымнай сілы. Гэтым тлумачыцца той факт, што рэактыўны закрылак пакуль не атрымаў шырокага распаўсюджання і знаходзіцца ў стадыі эксперыментальных і тэарэтычных распрацовак.
  • Закрылак Герні. Закрылак, які стаіць у канцы крыла перпендыкулярна яго плоскасці.
  • Закрылак Каандэ. Закрылак, які захоўвае пастаянную крывіню верхняй паверхні пры яго адхіленні, і абдзьмухаемы струменем сціснутага паветра або рэактыўным струменем паветрана-рэактыўнага рухавіка. Прызначаны для павелічэння ўздымнай сілы крыла за кошт адхілення струменя з прычыны эфекту Каандэ (здольнасць струменя прыліпаць да цвёрдай паверхні, на якую ажыццяўляецца выдзіманне) і эфекту суперцыркуляцыі.

Галерэя[правіць | правіць зыходнік]

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. Словарь терминов: ЗАКРЫЛОК ВЫДВИЖНОЙ. Архівавана з першакрыніцы 10 лютага 2012. Праверана 1 чэрвеня 2010.
  2. Закрылки Фаулера. Архівавана з першакрыніцы 2 верасня 2009. Праверана 1 чэрвеня 2010.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]