Аеродинамічна якість крила
Аеродинамічна якість крила - це відношення підйомної сили крила до його лобового опору або співвідношення цих сил для даного кута атаки.
Це відношення показує, у скільки разів при даному вугіллі атаки підйомна сила крила більша за силу лобового опору, тобто. характеризує ступінь аеродинамічної досконалості крила.
Величина аеродинамічної якості залежить від тих самих факторів, що і коефіцієнти аеродинамічних сил Cya і Cxa (від кута атаки, форми профілю крила, форми крила в плані та обробки поверхні крила).
По полярі = tgθ, але = До, отже, К = tgθ
Як видно з поляри, при найвигіднішому куті атаки кут max , отже, і аеродинамічна якість максимально:
Графік залежності аеродинамічної якості До від кута атаки має вигляд:
Мал. 2.19. Графік залежності К(α)
Визначити величину аеродинамічної якості за формулою К= tgθ можна у тому випадку, якщо при побудові поляри масштаби Сy та CX однакові.
Величина аеродинамічної якості До багато в чому залежить від геометричних характеристик крила.
Зі збільшенням відносної товщини та відносної кривизни аеродинамічна якість К зменшується, т.к. коефіцієнт лобового опору СX зростає швидше, ніж коефіцієнт підйомної сили СY.
Зі збільшенням λ зменшується коефіцієнт ірдуктивного опору CXi (CXi = ), що призводить до підвищення аеродинамічної якості.
Чим краще оброблена поверхня крила, тим більша аеродинамічна якість До.
Вплив кута стріловидності на несучу здатність крила
Тангенційна складова V спрямована до кінця крила, що призводить до набухання та передчасного відриву прикордонного шару на кінцях крила. Передчасний зрив потоку кінцях стреловидного крила викликає як зменшення CY max, а й більш раннє поява зворотних течій в нижніх шарах прикордонного шару. Тому на стрілоподібному крилі раніше, ніж на прямому, починаються відхилення кривої CY ( ) від прямолінійності, а падіння CY після CY max відбувається повільніше, ніж у прямого крила.
Чим більший кут стріловидності, тим раніше порушується прямолінійність кривої СY ( ) і тим плавніша зміна величини CY в зоні C max.
Механізація крила
Механізацією крила називається система конструктивних пристроїв, за допомогою якої геометрична конфігурація, спектр обтікання крила та аеродинамічні характеристики можуть змінюватись у заданому напрямку.
Залежно від виконуваної функції існують такі види механізації:
- для збільшення несучої здатності крила (для збільшення Y )
- для збільшення лобового опору (для збільшення Сх)
- для поліпшення поперечної стійкості керованості великих кутах атаки.
За місцем розташування на крилі розрізняють засоби механізації передньої та засоби механізації задньої кромок крила.
Сучасні швидкісні літаки мають стрілоподібні крила порівняно малої площі з профілями малої відносної товщини та кривизни. Такі крила не можуть забезпечити великої підйомної сили на зльоті та посадці через ранній зрив потоку. Для зменшення злітно-посадкової дистанції на крилах встановлюються спеціальні конструктивні елементи, що дозволяють підвищити величину підйомного коефіцієнтасили СY.
Мал.2.22. Механізоване крило:
1 – турбулізатори; 2 - передкрилок; 3 – зовнішній закрилок; 4 - інтерцептори; 5 – внутрішній закрилок; 6 - гальмівні щитки
Для збільшення несучої здатності крила існує дві групи засобів механізації: аеродинамічні та енергетичні. Відмінність між ними полягає у мірі впливу на прикордонний шар для зменшення інтенсивності його відриву.
До першої групи включають:
- носові щитки (щитки Крюгера);
- шкарпетки крила, що відхиляються;
До енергетичних засобів механізації відносяться пристрої, які справляють активний вплив на прикордонний шар за допомогою енергії повітряних або газових потоків, що підводиться до нього.
Ці пристрої отримали загальну назву систем керування прикордонним шаром (УПС).