Передний предкрылок

редактировать

Предкрылки - это аэродинамические поверхности на передней кромке крыльев самолетов, которые при развертывании позволяют крылу работать при более высоком угле атаки. Более высокий коэффициент подъемной силы создается за счет угла атаки и скорости, поэтому, развернув предкрылки, самолет может летать на более низких скоростях или взлетать и приземляться на более короткие расстояния. Обычно они используются при посадке или выполнении маневров, при которых самолет приближается к сваливанию, но обычно убираются в нормальном полете, чтобы минимизировать лобовое сопротивление. Они снижают скорость сваливания.

Предкрылки - это одно из нескольких устройств большой подъемной силы, используемых на авиалайнерах, таких как системы закрылков, идущих вдоль задней кромки. крыла.

Положение передних планок на авиалайнере (Airbus A310-300 ). На этом снимке ламели свисают. Обратите внимание на расширенные закрылки задней кромки. предкрылки на передней кромке самолета Airbus A318 модели Air France Автоматические предкрылки Messerschmitt Bf 109 Крыло посадки Airbus A319-100. Предкрылки на передней кромке и закрылки на задней кромке выдвинуты. Fieseler Fi 156 Storch постоянно расширенные слоты на его передних кромках (фиксированные планки).
Содержание
  • 1 Типы
  • 2 Работа
  • 3 История
  • 4 Исследования
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Типы

Типы включают:

Автоматический
Подпружиненный предкрылок лежит заподлицо с передней кромкой крыла и удерживается на месте силой воздуха, действующего на них. Когда самолет замедляется, аэродинамическая сила уменьшается, и пружины выдвигают предкрылки. Иногда обозначается как планки Handley-Page .
фиксированные
планки постоянно выдвинуты. Это иногда используется на специализированных низкоскоростных самолетах (они называются слотами ) или когда простота имеет приоритет над скоростью.
Приведено в действие
Расширение предкрылка может быть контролируется пилотом. Это обычно используется на авиалайнерах.
Эксплуатация

хорда предкрылка обычно составляет всего несколько процентов от хорды крыла. Предкрылки могут выступать за внешнюю треть крыла или могут закрывать всю переднюю кромку . Многие ранние аэродинамики, в том числе Людвиг Прандтль, полагали, что предкрылки работают, создавая поток высокой энергии в потоке основного аэродинамического профиля, таким образом возобновляя энергию его пограничного слоя И затягивая срыв. На самом деле планка не дает воздуху в щели высокой скорости (она фактически снижает его скорость), а также ее нельзя назвать высокоэнергетическим воздухом, поскольку весь воздух за пределами фактических пограничных слоев имеет одинаковое общее количество тепла. Фактические эффекты предкрылка:

Эффект предкрылка
Скорости на передней кромке нижнего по потоку элемента (основной аэродинамический профиль ) уменьшаются из-за циркуляции расположенного выше по потоку элемента (планки), тем самым уменьшая пики давления нижнего по потоку элемента.
Эффект циркуляции
Циркуляция нижнего элемента увеличивает циркуляцию расположенного выше по потоку элемента, тем самым улучшая его аэродинамические характеристики.
Эффект демпфирования
Скорость выброса на задней кромке предкрылка увеличивается из-за циркуляции основного аэродинамического профиля, таким образом уменьшая проблемы разделения или увеличивая подъемную силу.
Восстановление давления на поверхности
Замедление следа предкрылка происходит эффективно, вне контакта со стенкой.
Эффект свежего пограничного слоя
Каждый новый Элемент начинается с нового пограничного слоя на его переднем крае . Тонкие пограничные слои могут выдерживать более сильные неблагоприятные градиенты, чем толстые.

Планка имеет аналог, который можно найти в крыльях некоторых птиц, alula, перо или группа перьев, которые птица может расширяться под контролем своего «большого пальца».

История
Предкрылки A319 во время и после приземления

Предкрылки были впервые разработаны Густавом Лахманном в 1918 году. Крушение, связанное с сваливанием, в августе 1917 года с Rumpler <Самолет 70>C побудил Лахмана развить эту идею, и в 1917 году в Кельне была построена небольшая деревянная модель. В 1918 году в Германии компания Lachmann представила патент на передние планки. Тем не менее, немецкое патентное ведомство сначала отклонило его, поскольку оно не верило в возможность переноса киоска путем раздела крыла.

Независимо от Лахманна, Handley Page Ltd в Великобритании также разработала крыло с прорезями как способ отсрочить срыв за счет задержки отделения потока от верхней поверхности крыла под большими углами. атаки, и подал заявку на патент в 1919 году; чтобы избежать возражений против патентов, они достигли соглашения о праве собственности с Lachmann. В том же году на Airco DH.9 были установлены предкрылки и были проведены испытания. Позже Airco DH.9A был модифицирован как моноплан с большим крылом, оснащенным предкрылками передней кромки полного размаха и элеронами задней кромки (то есть тем, что позже будет называться закрылками задней кромки), которые могли быть развернуты вместе с передними планками для тестирования улучшенных характеристик на низких скоростях. Позже он был известен как Handley Page HP20. Несколько лет спустя, впоследствии устроившись на работу в авиастроительную компанию Handley-Page, Лахманн отвечал за разработку ряда самолетов, в том числе Handley Page Hampden.

Лицензирование дизайна стало одним из основных источников дохода компании в 1920-х годах. Первоначально конструкция имела форму фиксированной прорези у передней кромки крыла, которая использовалась на ряде самолетов STOL.

Во время Второй мировой войны на немецких самолетах обычно устанавливалась более совершенная версия предкрылка, которая уменьшала лобовое сопротивление за счет прижатия заподлицо к передней кромке крыла давлением воздуха, выскакивая, когда угол атаки увеличивается до критического. Известные ламели того времени принадлежали немецкому Fieseler Fi 156 Storch. По конструкции они были похожи на выдвижные планки, но были фиксированными и не выдвигались. Эта особенность конструкции позволяла самолету взлетать при слабом ветре на расстоянии менее 45 м (150 футов) и приземляться на расстоянии 18 м (60 футов). В самолетах, разработанных компанией Messerschmitt, как правило, использовались автоматические подпружиненные предкрылки, за исключением модели Alexander Lippisch Messerschmitt Me 163B Komet. ракетный истребитель, в котором вместо этого использовались фиксированные прорези, встроенные за одно целое с внешними передними кромками панели крыла и сразу за ними.

После Второй мировой войны предкрылки также использовались на более крупных самолетах и, как правило, использовались гидравликой или электричеством.

Исследования

Несколько технологических исследований и прилагаются усилия по разработке функций систем управления полетом, таких как элероны, рули высоты, элевоны, закрылки и флапероны. в крылья для выполнения аэродинамических целей с преимуществами меньшего количества: масса, стоимость, сопротивление, инерция (для более быстрого и сильного отклика на управление), сложность (механически проще, меньше движущихся частей или поверхностей, меньше техобслуживание) и сечение радара для скрытности. Они могут быть использованы во многих беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и истребителях 6-го поколения. Один многообещающий подход, который может конкурировать с предкрылками, - это гибкие крылья.

В гибких крыльях большая часть или вся поверхность крыла может изменять форму в полете, чтобы отклонять воздушный поток. Активное аэроупругое крыло X-53 является разработкой НАСА. Адаптивное совместимое крыло - военная и коммерческая разработка.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с передним клапаном.
Последняя правка сделана 2021-05-26 04:09:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте