avia.wikisort.org - Конструкция

Search / Calendar

Конфигурация крыла самолета с неподвижным крылом (включая планеры) заключается в расположении подъемных и связанных с ними поверхностей.

Supermarine Spitfire.
Supermarine Spitfire.

Конструкции самолётов часто классифицируются по конфигурации их крыла. Например, Supermarine Spitfire представляет собой обычный свободнонесущий моноплан с низким крылом прямой эллиптической формы с умеренным соотношением сторон и небольшим внутренним углом.

В истории авиации использовалось множество вариантов конфигурации крыла. Иногда различие между ними размыто. Это особенно актуально для крыла переменной геометрии и комбинированных (закрытых) типов. Например, крылья многих современных истребителей могут быть описаны либо как обрезанные составные дельты со стреловидной задней кромкой (вперед или назад), либо как резко суженные стреловидные крылья с большими корневыми удлинениями передней кромки. Большинство самолётов с неподвижным крылом имеют симметрично расположенные левое и правое крыло. Строго говоря, такая пара крыльев называется плоскостью крыла.


Количество и расположение основных плоскостей


Самолеты с неподвижным крылом могут иметь разное количество крыльев:


Низкорасположенное крыло

Cреднерасположенное крыло

Плечевое крыло

Высокорасположенное крыло

Крыло парасоль

Самолет с неподвижным крылом может иметь несколько плоскостей крыла, расположенных одна над другой:

Биплан Биплан с неравным пролётом Полутораплан Инвертированный полутораплан
Биплан Бусемана в поперечном сечении
Триплан Квадроплан Мультиплан

В смещённой конструкции верхнее крыло располагается немного спереди или сзади нижнего. Долгое время считалось, что это уменьшит помехи, вызванные тем, что воздух низкого давления над нижним крылом смешивается с воздухом высокого давления под верхним крылом; однако улучшение минимально, и его основное преимущество заключается в улучшении доступа к фюзеляжу. Это обычное явление для многих успешно используемых бипланах и трипланах, таких как Beech 17 Staggerwing.

Несмещённый биплан Смещение вперёд Смещение назад

Конструкция тандемного крыла имеет два крыла, одно расположено за другим. Некоторые ранние типы имели тандемные штабеля из нескольких самолётов, например, девятикрылая летающая лодка Caproni Ca.60 с тремя тандемными штабелями из трех самолётов.

Крестообразное крыло — это набор из четырёх отдельных крыльев, расположенных в форме креста. Крест может принимать одну из двух форм:

  1. Крылья равномерно расположены по всему поперечному сечению фюзеляжа, лежат в двух плоскостях под прямым углом, как на типичной ракете.
  2. Крылья располагаются вместе в одной горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, как в крестообразном несущем крыле или X-роторе[5].
Крестообразное крыло ракеты Крестообразное несущее крыло или X-ротор

Опора крыла


Чтобы поддерживать себя, крыло должно быть жестким и прочным и, следовательно, может быть тяжелым. За счет добавления внешней фиксации вес может быть значительно уменьшен. Первоначально такая фиксация присутствовала всегда, но она вызывает большое сопротивление на более высоких скоростях, поэтому не использовалась с начала 1930-х годов.

Типы опоры:

Консольная балка Подкосное крыло Расчаленное крыло

Многоплоскостная компоновка может иметь один или несколько „отсеков“, которые представляют собой отсеки, созданные путем добавления межплоскостных стоек. Например, De Havilland Tiger Moth — это биплан с одним отсеком, в то время как истребитель Bristol F. 2 — биплан с двумя отсеками.

Биплан с одним отсеком Биплан с двумя отсеками
Коробчатое крыло Кольцевое коробчатое крыло Кольцевое цилиндрическое крыло Объединенное крыло
Кольцевое плоское крыло Ромбовидное крыло

Крылья также могут быть жёсткими или гибкими. У жёстких достаточно жесткая поверхность, чтобы поддерживать аэродинамический профиль в различных условиях воздушного потока. Жесткое крыло может иметь наружную опору и/или тканевое покрытие.

Поверхность крыла может быть гибкой, обычно это тонкая мембрана[13]. Требуется внешняя фиксация и/или давление ветра для поддержания формы аэродинамического профиля. Распространенные типы включают крыло Рогалло, парафойл и большинство воздушных змеев. В противном случае жесткая конструкция может быть спроектирована так, чтобы изгибаться, либо потому, что она по своей сути является аэроупругой, как в аэроизоклинном крыле, либо потому, что активно вносятся изменения формы.

Жёсткое дельтавидное крыло[14] Гибкое крыло Рогалло

Форма крыла в плане


Форма крыла — это проекция крыла на плоскость, если смотреть сверху или снизу.


Удлинение крыла


Удлинение крыла — это длина крыла, деленная на среднее значение или среднюю величину. Это показатель того, насколько длинным и тонким кажется крыло, если смотреть сверху или снизу.

Большинство конфигураций с переменной геометрией каким-либо образом изменяют соотношение сторон, намеренно или в качестве побочного эффекта.


Изменение хорды крыла


Хорду крыла можно изменять по размаху крыла как по конструктивным, так и по аэродинамическим причинам.

Постоянная хорда Заостренное Обратное сужение Коническое с сужением Постоянная хорда с коническим наружным сечением
Эллиптическая Полуэллиптическая
Птичье крыло Крыло летучей мыши Круговая Летающая тарелка Плоское кольцевое крыло
Бесхвостая дельта Хвостовая дельта Обрезанная дельта Составная дельта Стрельчатая дельта

Стреловидность крыла


Крылья могут быть отведены назад или иногда вперед по разным причинам. Небольшая степень стреловидности иногда используется для регулировки центра подъемной силы, когда крыло по какой-либо причине не может быть закреплено в идеальном положении, например, из-за видимости пилота из кабины. Другие способы использования описаны ниже.

Некоторые типы переменной геометрии изменяют стреловидность крыла во время полета:

Прямое крыло Обратная стреловидность Передняя стреловидность Поворотное крыло Наклонное крыло

Угол стреловидного крыла также может изменяться:

Полукруг Изогнутая стрела М-образное крыло W-образное крыло


Асимметричные: на некоторых самолетах левая и правая стороны не являются зеркальными отражениями друг друга[22]:

Асимметричная компоновка Асимметричный размах противодействует крутящему

моменту

Изменяемая геометрия размаха

Двугранный и ангедральный наклон крыльев


Наклон крыльев вверх или вниз по размаху от основания до кончика может помочь решить различные проблемы конструкции, такие как стабильность и управление полетом.

Некоторые бипланы имеют разную степень двугранности/ангедральности на разных крыльях. У Sopwith Camel было плоское верхнее крыло и двугранное на нижнем крыле, в то время как у Hanriot HD-1 было двугранное на верхнем крыле, но ни одного на нижнем.

Двугранный

 

Ангедральный

 

Биплан с двумя двугранными крыльями Биплан с двугранным

нижним крылом

В изогнутом или многогранном крыле двугранный угол изменяется по размаху[23].

Крыло чайки Перевернутое крыло чайки Изогнутые края Наклонные края
Крыло канала

Крыло и фюзеляж


Некоторые конструкции не имеют четкого соединения между крылом и фюзеляжем или корпусом. Это может быть связано с тем, что один или другой из них отсутствует, или потому, что они сливаются друг с другом:

Летающее крыло Смешанное крыло-корпус Несущий корпус

Некоторые конструкции могут принадлежать нескольким категориям в зависимости от интерпретации, например, многие беспилотные летательные аппараты можно рассматривать либо как бесхвостый смешанный корпус крыла, либо как летающее крыло с глубокой центральной хордой.


Переменная геометрия


Самолет с изменяемой геометрией способен изменять свою физическую конфигурацию во время полета. Некоторые типы летательных аппаратов с изменяемой геометрией обеспечивают переход между конфигурациями неподвижного крыла и поворотного крыла.


Изменяемая горизонтальная проекция


Поворотное крыло Наклонное крыло

 

Телескопическое крыло

 

Удлиненное или расширяющееся крыло

 

Складное крыло

Изменяемая хорда


Переменный охват
Переменный изгиб
Переменная толщина

Полиморфизм


Полиморфное крыло способно изменять количество крыльев в полете. Прототипы "складного истребителя" Никитина-Шевченко могли трансформироваться между конфигурациями биплана и моноплана после взлета, сложив нижнее крыло в полость в верхнем крыле.

Скользящее крыло — это вариация полиморфной идеи, в соответствии с которой моноплан с низким крылом был оснащен вторым съемным скользящим крылом для облегчения взлета, которое затем было сброшено после взлета. Идея впервые была реализована на экспериментальном Hillson Bi-mono.

Полиморфное крыло Скользящее крыло

Примечания


  1. Taylor, J. (Ed.), Jayne’s all the world’s aircraft 1980-81, Jane’s (1980)
  2. Green, W.; Warplanes of the second world war, Vol. 5, Flying boats, Macdonald (1962), p.131
  3. МОНОПЛАН • Большая российская энциклопедия - электронная версия. bigenc.ru. Дата обращения: 18 июля 2021. Архивировано 2 декабря 2020 года.
  4. Мультиплан: безумный самолет с 1000 крыльев. Популярная механика. Дата обращения: 18 июля 2021. Архивировано 13 декабря 2020 года.
  5. Sikorsky S-72: необычный гибрид самолета и вертолета. Популярная механика. Дата обращения: 18 июля 2021. Архивировано 18 июля 2021 года.
  6. О конструктивно-силовых схемах элементов планера самолета. Часть 1. Фюзеляж. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ. (рус.) ?. Дата обращения: 18 июля 2021. Архивировано 18 июля 2021 года.
  7. КОНСТРУКЦИЯ И КОНСТРУКТИВНО-СИЛОВЫЕ СХЕМЫ КРЫЛА. infopedia.su. Дата обращения: 18 июля 2021. Архивировано 18 июля 2021 года.
  8. Kroo, I. (2005), „Nonplanar Wing Concepts For Increased Aircraft Efficiency“, VKI Lecture Series on Innovative Configurations and Advanced Concepts for Future Civil Aircraft June 6-10, 2005
  9. Nonplanar Wings: Closed Systems. web.archive.org (11 августа 2011). Дата обращения: 22 июля 2021.
  10. Lee-Richards annular monoplane (англ.) // Wikipedia. — 2021-05-01.
  11. Suggestion 2: Ligeti Stratos. projetplaisir.free.fr. Дата обращения: 22 июля 2021. Архивировано 2 января 2022 года.
  12. Edwards Rhomboidal (англ.) // Wikipedia. — 2020-12-12.
  13. Flexible wing (англ.) // Wikipedia. — 2021-07-11.
  14. О стреловидности крыла... | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ. (рус.) ?. Дата обращения: 22 июля 2021. Архивировано 22 июля 2021 года.
  15. Rectangular Wings (англ.). Flying. Дата обращения: 22 июля 2021. Архивировано 23 июля 2021 года.
  16. Republic XF-91 Thunderceptor (англ.) // Wikipedia. — 2021-06-11.
  17. Alexander de Seversky. www.centennialofflight.net. Дата обращения: 23 июля 2021. Архивировано 23 июля 2021 года.
  18. Jonathan Roger Potts. Disc-wing aerodynamics. — University of Manchester, 2005. Архивировано 23 июля 2021 года.
  19. Delta wing (англ.) // Wikipedia. — 2021-07-17.
  20. Center of gravity of an aircraft (англ.) // Wikipedia. — 2021-07-05.
  21. Blohm & Voss P 188 (англ.) // Wikipedia. — 2021-04-21.
  22. Asymmetrical aircraft (англ.) // Wikipedia. — 2020-10-15.
  23. Ernst Heinrich Hirschel, Horst Prem, Gero Madelung. Aeronautical Research in Germany: From Lilienthal Until Today. — Springer Science & Business Media, 2004-02-12. — 746 с. — ISBN 978-3-540-40645-7. Архивная копия от 30 июля 2021 на Wayback Machine
  24. Gull wing (англ.) // Wikipedia. — 2020-11-25.
  25. Blended wing body (англ.) // Wikipedia. — 2021-07-27.
  26. Akaflieg Stuttgart fs29 (англ.) // Wikipedia. — 2021-04-16.
  27. Bonnier Corporation. Popular Science. — Bonnier Corporation, 1932-11. — 118 с. Архивная копия от 31 июля 2021 на Wayback Machine
  28. Variable-incidence wing (англ.) // Wikipedia. — 2021-04-11.
  29. Variable-camber wing (англ.) // Wikipedia. — 2021-01-27.
  30. Hearst Magazines. Popular Mechanics. — Hearst Magazines, 1931-01. — 292 с. Архивная копия от 31 июля 2021 на Wayback Machine

На других языках


[en] Wing configuration

The wing configuration of a fixed-wing aircraft (including both gliders and powered aeroplanes) is its arrangement of lifting and related surfaces.

[fr] Configuration d'aile

Depuis les débuts de l'aviation, de nombreuses configurations d'aile ont été imaginées pour assurer la sustentation des « plus lourds que l'air », expression utilisée dès les années 1860[1]. Copiant parfois dans un premier temps celles des animaux volants, les ailes vont au début du XXe siècle adopter les dispositions que l'on connait aujourd'hui.
- [ru] Конфигурация крыла самолёта



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2025
WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии