Miskien is die hoofvliegtuigeenheid die vlerk. Dit is die vlerk wat hysbak skep wat 'n multitonvliegtuig in die lug hou en verhoed dat dit val. Dit is nie toevallig dat ontwerpers 'n uitdrukking het dat die een wat die vlerk besit ook die vliegtuig beheer nie. Die strewe om die aërodinamiese eienskappe van vliegtuie te verbeter dwing ontwikkelaars om voortdurend die vlerk te verbeter deur te werk aan sy vorm, gewig en profiel.
Vleuel in profiel
Vliegtuigvlerkprofiel is 'n geometriese gedeelte van die vlerk wat parallel met die vliegtuig-as loop. Of meer eenvoudig - 'n sy-aansig van die vlerk. Oor die lang jare van die ontwikkeling van die vliegtuigbedryf het verskeie laboratoriums en institute voortdurend vlerke van verskillende konfigurasies ontwikkel en getoets. Snelhede het gegroei, die massa vliegtuie, take het verander - en dit alles het nuwe vlerkprofiele vereis.
Profieltipes
Vandag is daar verskeie vleuelprofiele,anders in doel. Dieselfde tipe kan baie variante hê en op verskillende vliegtuie gebruik word. Maar oor die algemeen kan die bestaande hooftipes profiele deur die prent hieronder geïllustreer word.
- Simmetries.
- Asimmetries.
- Plano-konveks.
- Binconvex.
- S-vormig.
- Gelamineerd.
- Lenticular.
- Diamantvormig.
- Wigvormig.
Op sommige vliegtuie word 'n veranderlike profiel langs die lengte van die vlerk gebruik, maar gewoonlik is die vorm daarvan deurgaans onveranderd.
Meetkunde
Uiterlik lyk die profiel van die vlerk soos 'n wurm of iets dergeliks. Omdat dit 'n komplekse meetkundige figuur is, het dit sy eie stel kenmerke.
Die figuur toon die belangrikste geometriese kenmerke van die vliegtuigvlerkprofiel. Die afstand (b) word die vlerkkoord genoem en is die afstand tussen die uiterste punte voor en agter. Die relatiewe dikte word bepaal deur die verhouding van die maksimum profieldikte (Cmax) tot sy koord en word as 'n persentasie uitgedruk. Die maksimum diktekoördinaat is die verhouding van die afstand van die toon tot die plek van maksimum dikte (Xc) tot die koord (b) en word ook as 'n persentasie uitgedruk. Die middellyn is 'n voorwaardelike kurwe ewe ver van die boonste en onderste vlerkpanele, en die defleksiepyl (fmax) is die maksimum afstand vanaf die koord van die middellyn. Nog 'n aanwyser - relatiewe kromming - word bereken deur (fmax) deur 'n koord (b) te deel. Tradisioneel word al hierdie waardes as 'n persentasie uitgedruk. Benewens dié wat reeds genoem is, is daar die radius van die profielneus, die koördinate van die grootste konkawiteit, en 'n aantal ander. Elke profiel het sy eie kode en, as 'n reël, is die belangrikste geometriese kenmerke in hierdie kode teenwoordig.
Byvoorbeeld, profiel B6358 het 'n profieldikte van 6%, 'n konkawiteitspylposisie van 35% en 'n relatiewe kromming van 8%. Die notasiestelsel is ongelukkig nie verenig nie, en verskillende ontwikkelaars gebruik syfers op hul eie manier.
Aerodinamika
Fancy, met die eerste oogopslag, word tekeninge van vlerkseksies gemaak nie uit liefde vir hoë kuns nie, maar uitsluitlik vir pragmatiese doeleindes - om hoë aërodinamiese eienskappe van vlerkprofiele te verseker. Hierdie belangrikste kenmerke sluit in die hysbakkoëffisiënt Su en die sleepkoëffisiënt Cx vir elke spesifieke vleuel. Die koëffisiënte self het nie 'n konstante waarde nie en hang af van die aanvalshoek, spoed en 'n paar ander eienskappe. Na toetsing in 'n windtonnel kan 'n sogenaamde pool vir elke profiel van 'n vliegtuigvlerk opgestel word. Dit weerspieël die verhouding tussen Cx en Su by 'n sekere aanvalshoek. Spesiale handboeke is geskep met gedetailleerde inligting oor elke aërodinamiese profiel van die vlerk en geïllustreer met toepaslike grafieke en diagramme. Hierdie gidse is vrylik beskikbaar.
Profielkeuse
Verskeidenheid vliegtuie, tipes hul aandrywinginstallasies en hul doel vereis 'n noukeurige benadering tot die keuse van die vliegtuigvlerkprofiel. Wanneer nuwe vliegtuie ontwerp word, word gewoonlik verskeie alternatiewe oorweeg. Hoe groter die relatiewe dikte van die vlerk, hoe groter die weerstand. Maar met dun vlerke van groot lengte is dit moeilik om voldoende strukturele sterkte te verskaf.
Daar is 'n aparte vraag oor supersoniese masjiene wat 'n spesiale benadering vereis. Dit is heel natuurlik dat die profiel van die vlerk van die An-2-vliegtuig ("mielies") sal verskil van die profiel van 'n vegvliegtuig en 'n passasiersskip. Simmetriese en S-vormige vlerkprofiele skep minder hysbak, maar is meer stabiel, 'n dun vlerk met 'n effense ronding is geskik vir hoëspoed-sportmotors en vegvliegtuie, en 'n dik vlerk met 'n groot ronding, wat in groot passasiersvliegtuie gebruik word, kan genoem word die vleuel met die hoogste hysbak. Supersoniese vliegtuie is toegerus met vlerke met 'n lensvormige profiel, terwyl diamantvormige en wigvormige profiele vir hipersoniese vliegtuie gebruik word. Daar moet in gedagte gehou word dat deur die beste profiel te skep, jy al sy voordele net kan verloor as gevolg van swak oppervlakbehandeling van vlerkpanele of swak vliegtuigontwerp.
Kenmerkende berekeningsmetode
Onlangs word berekeninge van die eienskappe van 'n vlerk van 'n sekere profiel uitgevoer met behulp van rekenaars wat in staat is om multifaktormodellering van die gedrag van die vlerk in verskillende toestande uit te voer. Maar die mees betroubare manier is natuurlike toetse uitgevoer opspesiale staanplekke. Individuele "ou skool" werknemers kan voortgaan om dit met die hand te doen. Die metode klink bloot dreigend: "volle berekening van die vlerk met behulp van integro-differensiaalvergelykings met betrekking tot die onbekende sirkulasie." Die kern van die metode is om die sirkulasie van die lugvloei om die vlerk in die vorm van trigonometriese reekse voor te stel en om te soek na die koëffisiënte van hierdie reekse wat aan die randvoorwaardes voldoen. Hierdie werk is baie moeisaam en gee steeds slegs benaderde eienskappe van die vliegtuigvlerkprofiel.
Vliegtuigvlerkstruktuur
'n Pragtig getekende en gedetailleerde berekende profiel moet in werklikheid gemaak word. Die vlerk moet, benewens die verrigting van sy hooffunksie - die skep van hysbak, 'n aantal take verrig wat verband hou met die plasing van brandstoftenks, verskeie meganismes, pyplyne, elektriese harnasse, sensors en nog baie meer, wat dit 'n uiters komplekse tegniese voorwerp maak. Maar om baie eenvoudig te praat, die vlerk van 'n vliegtuig bestaan uit 'n stel ribbes wat die vorming van die verlangde vlerkprofiel verskaf, wat regoor die vlerk geleë is, en sparre, langsaan. Van bo en onder word hierdie struktuur toegemaak met 'n omhulsel van aluminiumpanele met 'n stringer-stel. Die ribbes langs die buitenste kontoere stem ten volle ooreen met die profiel van die vliegtuigvlerk. Die arbeidsintensiteit van die vervaardiging van die vlerk bereik 40% van die totale arbeidsintensiteit van die vervaardiging van die hele vliegtuig.
