САМОЛЕТ С КРЫЛОМ ОБРАТНОЙ СТРЕЛОВИДНОСТИ

ОСОБЕННОСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ КОМПОНОВКИ СОВРЕМЕННЫХ САМОЛЕТОВ

В компоновке современных самолетов широко используется крыло сложной формы с наплывом

Наличие консольной части малой стреловидности и умеренного удлинения обеспечивает самолету сравнительно высокие несущие свойства, приемлемую эффективность элеронов и интерцепторов, высокую эффективность взлетно-посадочной механизации.

Наплыв позволяет реализовать «полезный отрыв» и увеличить подъемную силу на больших углах атаки, увеличить критический угол атаки и С_{уa max}, уменьшить лобовое сопротивление вследствие малого удлинения, большой стреловидности и малой относительной толщины, уменьшает смещение фокуса при переходе от дозвуковых скоростей к сверхзвуковым.

Влияние наплыва на положение аэродинамического фокуса при изменении числа Маха: дности1- крыло без наплыва, 2 – крыло с наплывом

САМОЛЕТ С КРЫЛОМ ОБРАТНОЙ СТРЕЛОВИДНОСТИ

Крыло обратной стреловидности имеет более благоприятное распределение подъемной силы по размаху, не склонно к концевому срыву потока и имеет меньший изгибающий момент, чем крыло прямой стреловидности. На его передних кромках могут образовываться устойчивые носовые вихри и реализуется эффект полезного отрыва потока. В результате увеличивается критический угол атаки и коэффициент с_уаmax, улучшается устойчивость и управляемость самолета, в частности, по крену. Из-за более благоприятного распределения подъемной силы по размаху и более плавного изменения площадей поперечных сечений по длине самолет с крылом обратной стреловидности на дозвуковых скоростях имеет меньшее лобовое сопротивление, а следовательно, большее аэродинамическое качество, чем самолет с крылом прямой стреловидности.

Зависимости максимального аэродинамического качества Кmax от числа М* для самолетов с крыльями прямой (χ0>0) и обратной (χ0<0) стреловидностей

САМОЛЕТЫ СХЕМ «УТКА» И ТРИПЛАН

1-вихрь ПГО, 2- вихрь крыла

Улучшение аэродинамических характеристик самолета может быть достигнуто при применении схемы «утка», в которой горизонтальное оперение расположено перед крылом, или за счет установки дополнительного переднего горизонтального оперения (ПГО) в нормальной схеме при наличии ГО, расположенного в хвосте. Использование ПГО в обоих случаях: уменьшает потери аэродинамического качества на балансировку, так как при этом подъемная сила при отклонении оперения направлена вверх; обеспечивает положительную интерференцию вихрей крыла и оперения, увеличивает подъемную силу самолета и его аэродинамическое качество; уменьшает запас продольной статической устойчивости, и, следовательно, потери на балансировку; обеспечивает меньшее смещение фокуса самолета назад при переходе от дозвуковых скоростей к сверхзвуковым (реализует эффект наплыва);

обеспечивает возможность непосредственного управления подъемной силой путем одновременного отклонения ПГО, с одной стороны, и закрылков, элевонов, флаперонов, управляемого стабилизатора, вектора тяги — с другой;

повышает эффективность органов механизации и управления на крыле вследствие положительной интерференции вихрей ПГО и крыла, особенно на больших углах атаки;

обеспечивает (в схеме «утка») лучшую реализацию эффекта суперциркуляции при повороте вектора тяги, так как крыло оказывается расположенным ближе к струе двигателя.

Недостатки. При балансировке (статически устойчивого самолета) ПГО отклоняется на положительный угол и имеет большой угол атаки, при этом возможен срыв потока с оперения, который вызывает значительный пикирующий момент и «клевок» самолета — резкое опускание носа, очень неблагоприятное при посадке. Однако современные стреловидные или треугольные оперения малого удлинения имеют большие критические углы атаки и это облегчает решение указанной проблемы. Во-вторых, ПГО создает значительные вертикальные скосы потока в районе крыла, из-за чего при дифференциальном отклонении половин ПГО возможно возникновение на самолете момента крена обратного знака (реверс ПГ'О). В-третьих, дополнительное ПГО вызывает некоторое увеличение лобового сопротивления вследствие увеличения омываемой поверхности.