Всем привет! Это вторая часть статей про строение крыла самолёта. В этой части мы разберём куда крепится оперение и как оно работает.
Из определения (да и на практике, хах) мы знаем, что крыло создаёт подъёмную силу (которая поднимает самолёт в небо), но как? Для этого служит горизонтальное оперение (ГО).
Горизонтальное оперение
Как и сказал уже, оно нужно для взлёта, но также благодаря ему направляют крен и обеспечивается баланс .
Давайте разбирать по порядку какие детали механизации (совокупность деталей, нужных для наиболее безопасного и удобного взлёта, полёта и посадки) входят в данное оперение.
Закрылки и предкрылки
Это одни из основных в крыле частей, так как без них современные самолёты не взлетали, тратя минимально ресурсы на это. То есть очень сильно экономят топливо в моменты сильных перегрузок самолёта.
Чтобы понимать как работают закрылки и предкрылки, нужно понимать как ведут себя порывы ветра. Когда мы опускаем закрылок, мы увеличиваем лобовое сопротивление. Воздух под крылом тогда начинает складываться в сгусток, который ловит уже предкрылок. Так появляется под крылом давление, которое создаёт подъёмную силу. Если бы не было предкрылка, то сгусток воздуха выходил из под крыла и поднимал потоки над крылом. Это называется срывом воздуха, когда создаются вихри над большей частью крыла. Это опасно падением в виде штопора.
Если вы летали на самолёте, то часто замечали, что закрылки имеют не цельную конструкцию, а там также есть щели, зачем это? Конечно щели здесь не для ухудшения качеств, как могло показаться. Наоборот эти щели в много раз улучшают подъём, а особенно посадку самолёта. Дело в том, что когда воздух проходить над крылом, то с какой-то точки он начинает резко опускаться и завихряться, что создаёт верхние давление, что заставляет самолёт опускаться (это более подробное описание срыва потока). И чтобы поток не так резко ударял о крыло, нужно чтобы там был воздух, а его уже пропускают через щели, также уменьшается нагрузка на закрылок.
Люди заметили, что птицы при посадке стараются максимально растопырить крылья широко, благодаря чему плавно и удобно садятся. Этот способ реализуют как раз щели закрылка, из-за этого например не нужен парашют для торможения и километровая ВПП для огромных машин.
Интересный факт. Раз я уже по пути рассказал о срыве и как он образуется, то расскажу и самом интересном способе борьбы с ним, который я видел. Это откачка воздуха и верхней части крыла. Таким образом поток быстрее опускался и он несильно завихрялся. Это называется ламинаризация пограничного потока, что улучшает аэродинамические качества крыла и сокращает трату топлива.
Элерон
Элероны расположены на краях консоли(крыла) после закрылков. Он нужны чтобы направлять самолёт по крену. Когда пилот отклоняет штурвал влево, левый элерон отклоняется вверх, правый - вниз. Подъемная сила левой половины крыла уменьшается, а правой увеличивается. Возникает момент крена и самолет кренится влево. Для элеронов применяют дифференциальное управление, т.е. углы отклонения элерона вниз меньше, а вверх больше. Это обусловлено тем, что отклонение элерона вниз с точки зрения профильной конструкции крыла эффективнее, чем вверх.
Также есть скоростной элерон и он расположен ближе к фюзеляжу. Так как вдоль него тоже идёт сильный поток ветра, и чем с большим потоком взаимодействуешь- с большей силой работаешь.
Есть ещё разделения на способы проводки: прямая, дистанционная. Если самолёт большой, то проводка дистанционная. Сейчас объясним почему. Так как у большего самолёта и детали соответствующего размера, а также силы на них действующие. Тогда при прямой проводке все они(силы) отдавались на штурвал, что конечно создавало трудности в управлении пилоту. Чтобы этого избежать устанавливают дистанционную проводку(электронную).
Но придумали до этого другой способ решения проблемы:
сервокомпенсатор – отклоняемая поверхность в хвостовой части элерона, работающая автоматически и снимающая 80-85% усилия со штурвала;
триммер – небольшая отклоняющаяся поверхность в хвостовой части элерона. Конструктивно триммер подобен сервокомпенсатору и позволяет при необходимости снять оставшиеся 15-20% усилия со штурвала.
Тормозные щитки, спойлеры, интерцепторы
Задача тормозных щитков, спойлеров и интерцепторов – значительное повышение лобового сопротивления и прижатие самолета к земле после касания ВПП. Воздушные тормоза призваны не столько затормозить самолет, сколько прижать его к поверхности, чтобы тормоза в шасси выполнили свою работу эффективно. Эти агрегаты выполняются в виде щитков. При их подъеме часть крыла, находящаяся за ними, теряет подъемную силу.
В зависимости от предназначения, площади поверхности и поперечного расположения можно выделить следующие разновидности:
интерцептор (спойлер) – располагается ближе к законцовке крыла, чтобы создавать больший момент. Может выпускаться не полностью, работает в паре с элероном автоматически, помогая элеронам в управлении самолетом по крену;
тормозной щиток располагается ближе фюзеляжу, выпускается полностью и синхронно на обеих консолях крыла. Его единственная задача - создание прижимной силы.
Вертикальное оперение
Это оперение нужно чтобы во время полёта самолёт сохранял продольный баланс и никуда не заваливался. На самом деле многого уже ничего о нём не скажешь, так как повторяются некоторые детали из ГО. Из нового только киль, который никак не двигается.
Это была 2 часть из серии статей о крыле самолёта, которая в свою очередь входит в серию статей о строении самолёта. В следующей части я разберу силовую конструкцию крыла. Подписывайтесь и комментируйте, особенно ошибки.
