Možda je glavna jedinica zrakoplova krilo. To je krilo koje stvara uzgon koji drži višetonski zrakoplov u zraku, sprječavajući ga da padne. Nije slučajno da dizajneri imaju izraz da onaj tko posjeduje krilo ujedno i kontrolira letjelicu. Težnja za poboljšanjem aerodinamičkih karakteristika zrakoplova tjera programere da stalno poboljšavaju krilo, radeći na njegovom obliku, težini i profilu.
Krilo u profilu
Profil krila zrakoplova je geometrijski presjek krila koji ide paralelno s osi zrakoplova. Ili jednostavnije - bočni pogled na krilo. Tijekom dugih godina razvoja zrakoplovne industrije, razni laboratoriji i instituti neprestano su razvijali i testirali krila različitih konfiguracija. Brzine su rasle, masa zrakoplova, zadaci su se mijenjali - a sve je to zahtijevalo nove profile krila.
Vrste profila
Danas postoje razni profili krila,različite namjene. Isti tip može imati mnogo varijanti i koristiti se na različitim zrakoplovima. Ali općenito, postojeće glavne vrste profila mogu se ilustrirati donjom slikom.
- Simetrično.
- Asimetrično.
- Plano-konveksna.
- Binconvex.
- S-oblika.
- Laminirano.
- Lenticular.
- u obliku dijamanta.
- Klinasto.
Na nekim se zrakoplovima koristi promjenjivi profil duž duljine krila, ali obično njegov oblik ostaje nepromijenjen.
Geometrija
Izvana, profil krila podsjeća na crva ili nešto slično. Budući da je složena geometrijska figura, ima svoj skup karakteristika.
Slika prikazuje glavne geometrijske karakteristike profila krila zrakoplova. Udaljenost (b) naziva se tetiva krila i udaljenost je između krajnjih točaka ispred i iza. Relativna debljina određena je omjerom maksimalne debljine profila (Cmax) i njegove tetive i izražava se u postocima. Koordinata maksimalne debljine je omjer udaljenosti od vrha do mjesta najveće debljine (Xc) do tetive (b) i također se izražava u postocima. Središnja linija je uvjetna krivulja jednako udaljena od gornjeg i donjeg panela krila, a strelica otklona (fmax) je najveća udaljenost od tetive središnje crte. Drugi pokazatelj - relativna zakrivljenost - izračunava se dijeljenjem (fmax) s tetivom (b). Tradicionalno, sve ove vrijednosti se izražavaju u postocima. Osim već spomenutih, tu je i radijus nosa profila, koordinate najveće konkavnosti i niz drugih. Svaki profil ima svoj kod i, u pravilu, glavne geometrijske karakteristike su prisutne u ovom kodu.
Na primjer, profil B6358 ima debljinu profila od 6%, položaj udubljene strelice od 35% i relativnu zakrivljenost od 8%. Sustav notacije, nažalost, nije unificiran, a različiti programeri koriste šifre na svoj način.
Aerodinamika
Fantasantni, na prvi pogled, crteži presjeka krila nisu napravljeni iz ljubavi prema visokoj umjetnosti, već isključivo u pragmatične svrhe - kako bi se osigurale visoke aerodinamičke karakteristike profila krila. Ove najvažnije karakteristike uključuju koeficijent uzgona Su i koeficijent otpora Cx za svaki specifični profil. Sami koeficijenti nemaju stalnu vrijednost i ovise o napadnom kutu, brzini i nekim drugim karakteristikama. Nakon ispitivanja u aerotunelu, za svaki profil krila zrakoplova može se izraditi tzv. Odražava odnos između Cx i Su pod određenim kutom napada. Izrađeni su posebni priručnici koji sadrže detaljne podatke o svakom aerodinamičkom profilu krila i ilustrirani odgovarajućim grafikonima i dijagramima. Ovi imenici su besplatno dostupni.
Odabir profila
Različitost zrakoplova, vrste njihovog pogonainstalacije i njihova namjena zahtijevaju pažljiv pristup odabiru profila krila zrakoplova. Prilikom projektiranja novih zrakoplova obično se razmatra nekoliko alternativa. Što je veća relativna debljina krila, veći je otpor. Ali s tankim krilima velike duljine, teško je osigurati odgovarajuću strukturnu čvrstoću.
Postoji zasebno pitanje o nadzvučnim strojevima koji zahtijevaju poseban pristup. Sasvim je prirodno da će se profil krila aviona An-2 ("kukuruz") razlikovati od profila lovca i putničkog broda. Simetrični i S-oblik profili krila stvaraju manje uzgona, ali su stabilniji, tanko krilo s blagim nagibom pogodno je za brze sportske automobile i borbene zrakoplove, a debelo krilo s velikim nagibom, koje se koristi u velikim putničkim zrakoplovima, može nazvati krilo s najvećim uzgonom. Nadzvučni zrakoplovi opremljeni su krilima lentikularnog profila, dok se za hipersonične zrakoplove koriste profili u obliku dijamanta i klina. Treba imati na umu da izradom najboljeg profila možete izgubiti sve njegove prednosti samo zbog loše površinske obrade panela krila ili lošeg dizajna zrakoplova.
Karakteristična metoda izračuna
U novije vrijeme provode se proračuni karakteristika krila određenog profila pomoću računala koja su sposobna provesti višefaktorsko modeliranje ponašanja krila u različitim uvjetima. Ali najpouzdaniji način su prirodni testovi provedeni naposebni stalci. Pojedinačni zaposlenici "stare škole" to mogu nastaviti raditi ručno. Metoda zvuči jednostavno prijeteći: "potpuni proračun krila pomoću integro-diferencijalnih jednadžbi s obzirom na nepoznatu cirkulaciju." Bit metode je prikazati kruženje strujanja zraka oko krila u obliku trigonometrijskih nizova i tražiti koeficijente tih nizova koji zadovoljavaju rubne uvjete. Ovaj rad je vrlo naporan i još uvijek daje samo približne karakteristike profila krila zrakoplova.
struktura krila zrakoplova
Lijepo nacrtan i detaljno izračunat profil mora biti napravljen u stvarnosti. Krilo, osim obavljanja svoje glavne funkcije – stvaranja uzgona, mora obavljati i niz zadataka vezanih uz postavljanje spremnika goriva, raznih mehanizama, cjevovoda, električnih snopova, senzora i još mnogo toga, što ga čini iznimno složenim tehničkim objektom. Ali govoreći vrlo jednostavno, krilo zrakoplova sastoji se od skupa rebara koji osiguravaju formiranje željenog profila krila, smještenih poprijeko krila, i krakova, smještenih duž. Odozgo i odozdo ova konstrukcija je zatvorena omotačem od aluminijskih ploča s veznim setom. Rebra duž vanjskih kontura u potpunosti odgovaraju profilu krila zrakoplova. Intenzitet rada izrade krila doseže 40% od ukupnog radnog intenziteta proizvodnje cijelog zrakoplova.
