Для чего самолету закрылки

Механизация крыла самолета

Вы наверняка обращали внимание, что крыло самолета визуально изменяется при посадке или при взлете. В этой статье мы рассмотрим для чего это все нужно.

Закрылки

Элемент механизации, непосредственно влияющий на подъемную силу крыла. Расположены на задней части крыла.

Каждый самолет способен планировать в воздухе, даже если откажут все двигатели. В этом случае остается полагаться на характеристики крыла, вернее на его Подъемную силу. Чем выше скорость – тем выше подъемная сила. Чем выше подъемная сила, тем меньший Угол атаки требуется самолету для сохранения высоты.

Угол атаки простыми словами – положение угла носа самолета, относительно угла направления движения. На этот показатель влияет и скорость и подъемная сила крыла. Чем меньше скорость – тем выше нужно задрать нос самолету, для того, что бы сохранить высоту. Когда самолет задирает нос, воздух набегает на большую площадь крыла и подъемная сила увеличивается.

И наоборот, при низкой скорости подъемная сила уменьшается и самолет может войти в неуправляемый штопор и упасть.

Закрылки изменяют геометрию крыла таким образом, что набегающий поток воздуха контактирует с большей площадью крыла. Когда закрылки “выпускаются”, сопротивление воздуха становится больше, таким образом подъемная сила увеличивается и самолет может снизить скорость и практически не меняя угол атаки остаться в безопасном полете.

Положение закрылок изменяется плавно. Плавно выпускаются и плавно убираются в зависимости от скорости полета. При подготовке к посадке, скорость самолета уменьшают до определенной и приступают к выпуску механизации. Например на самолете Boeing 777 при выпуске закрылок в положение “1” скорость не должна превышать 255 узлов. А при максимальном выпуске закрылок (на 30) не должна превышать 180 узлов. Мы пропустили положения “5”, “15”, “20” и “25”. При переключении каждого положения скорость полета уменьшают.

При взлете так-же используются закрылки для увеличения подъемной силы крыла. Выпускают их примерно на 1/3 ( положение “5” на примере B777). Максимальное положение не используется, так как увеличенное сопротивление воздуха затрудняет разгон самолета до скорости отрыва. После взлета и набора высоты закрылки плавно убираются.

Предкрылки

Предкрылки установлены на передней части крыла. Работают, как правило, совместно с закрылками.

Их задача заключается в увеличении допустимого угла атаки самолета. Простыми словами это работает так:

Передняя кромка крыла отклоняется вниз, направляя воздушный поток на нижнюю плоскость крыла. Таким образом самолет получает лучшую устойчивость на небольших скоростях.

Интерцепторы

Интерцепторы (Спойлеры) – щитки, расположенные на верхней части крыла.

Используются для увеличения сопротивления и уменьшения подъемной силы. Как пример – помогают “гасить” скорость при заходе на посадку, а так-же при пробеге после посадки, для остановки самолета.

Элероны

Элероны распологаются ближе к оконцовке крыла и служат органом управления Креном. Используются в частности при повороте воздушного судна.

Креном называется наклон самолета относительно его продольной оси.

Элероны работают слаженно. Принцип заключается в использовании аэродинамического сопротивления. Например при левом крене, левый элерон отклоняется вниз, а правый вверх. Левый элерон направляет набегающий поток водуха вверх, при этом возникающее сопротивление тянет вниз, а правый элерон наоборот направляет воздух вниз. Правая плоскость крыла стремится вверх, а левая вниз – самолет летит с левым креном.

Мы рассмотрели основные системы механизации крыла.

Закрылки самолета

Механизация крыла каждого самолета состоит из целого набора движимых элементов, которые позволяют осуществлять регулировку и контроль полета аппарата. Полный набор элементов крыла состоит из закрылок, интерцепторов, предкрылок, спойлеров и флаперонов.

Закрылки – это профильные отклоняемые поверхности, которые расположены симметрично к задней кромке каждого крыла. При убранном состоянии они выступают в качестве продолжения крыла. В выпущенном состоянии они отходят от основной части крыла с образованием щели.

Они значительно улучшают несущие характеристики крыла при отрыве от взлетной полосы, а также при наборе высоты лайнера и его посадке. Обеспечивают отличный подъем и ведение машины на достаточно малых скоростях полета. За всю историю авиастроения было разработано и воплощено в реальность много моделей и модификаций данной детали.

Закрылки являются неотъемлемой составляющей крыла. При их выпуске значительно увеличивается кривизна профиля крыла. Соответственно, возрастают несущие способности крыльев самолета. Данная способность позволяет перемещаться летательным аппаратам на небольших скоростях без сваливания. Работа закрылок позволяет существенно снизить скорость посадки и взлета без опасности для самолета.

За счет выпуска закрылок увеличиваются показатели аэродинамического сопротивления. Это очень удобно при посадке, поскольку они делают большее лобовое сопротивление, которое позволяет снизить скорость полета. При взлете такое сопротивление немного неуместно и отнимает часть тяги двигателей. Соответственно, при посадке закрылки выпускают полностью, а при взлете на небольшой угол, чтобы облегчить работу силовой установки.

Из-за дополнительного продольного момента полета возникает перебалансировка. Это, конечно же, усложняет работу пилотов по управлению и удержанию нормального положения летательного аппарата. В современной авиации большинство самолетов оснащены щелевым типом закрылок, которые могут состоять из нескольких секций, соответственно, они образуют несколько щелей. Наличие щелей между секциями закрылок способствует перетеканию воздуха с высоким давлением на верхней части крыла в область низкого давления под крылом.

Строение закрылок обеспечивает поток струи воздуха по касательной относительно верхней части поверхности. Сечение щели имеет сужение к краям, это позволяет увеличить скорость прохождения потока. Пройдя щели закрылок, струя с высокими показателями энергии взаимодействует со слоем воздуха под крылом, при этом исключается возникновение завихрений. Работа закрылок может осуществляться по команде пилота или в автоматическом режиме. Уборка и выдвижение элементов происходят за счет электро-, пневмо- или гидроприводов. Первый самолет в нашей стране, на котором были установлены закрылки, изготовили еще в 20-х годах прошлого века, это был аппарат типа Р-5. Более массово данные элементы крыла начали использовать с 30-х годов, а именно с появлением машин с корпусом моноплана.

Основные типы закрылков

Поворотный или простой закрылок. Наиболее элементарный по своей конструкции, он позволяет увеличить силу подъема аппарата за счет изменения кривизны крыльевого профиля. Данная конструкция позволяет увеличить давление воздуха снизу крыла. Конечно же, данный тип значительно уступает по эффективности щитовому.

Щитовой тип закрылок. Они могут быть выдвижными или простыми. Что касается простых закрылок, то они представлены управляемой поверхностью, которая находится в убранном положении, при этом они плотно прилегают к нижней части крыла. Отклоняясь, они создают сверху крыла зону разреженного давления. Соответственно, верхний пограничный слой перетекает вниз. Снизу увеличиваются показатели давления, что и создает дополнительную подъемную силу. Все это способствует отрыву и набору высоты на значительно меньших скоростях. Говоря о выдвижных щитовых закрылках, стоит отметить, что, кроме отклонения, они имеют возможность выдвигаться назад. Это в свою очередь повышает их эффективность. Данная конструкция позволяет повысить силу подъема на 60%. Их используют и в настоящее время на легких самолетах.

Щелевой тип закрылок. Они получили свое название за счет образования щели при их отклонении. Через нее проходит поток воздуха, который направлен с большой силой в зону низкого давления, образованную под крылом самолета. При этом направление потока отлично продумано и не допускает срыв потока. Образованная закрылком щель имеет сужение к краю, что позволяет проходящему потоку получить максимальную энергию. На современных самолетах устанавливаются щелевые закрылки, состоящие из нескольких секций, которые могут образовывать от одной и до трех щелей. Используя такие закрылки, самолет получает подъемную силу до 90%.

Закрылок Флауреа имеет выдвижную конструкцию. Отличием является возможность выдвижения не только назад, но и вниз. Это значительно увеличивает общую кривизну профиля крыла аппарата. Эго выдвижение способно создавать до трех щелей. Прирост подъемной силы доходит до 100%.

Закрылок Юнкерса. Изготовлен по типу щелевых закрылок, только верхняя их часть выполняет функцию элерона. Это позволяет лучше осуществлять управление креном самолета. Внутренние две части конструкции выполняют работу закрылок. Такая конструкция была использована в штурмовом самолете типа Ju 87.

Закрылок конструкции Юнгмана. Данная конструкции была впервые установлена на палубном истребителе британского производства типа Firefly. За счет увеличения площади крыла и подъемной силы их планировали использовать на всех этапах полета.

Закрылок Гоуджа. Основной задачей конструкции было снижение скорости при заходе на посадку. Кроме изменения кривизны, они также увеличивали площадь самого крыла. Такая схема позволила сократить скорость отрыва при взлете. Изобретателем этой схемы является английский конструктор А. Гоудж, который упорно работал над схемами аэродинамики. Ими был оснащен в 1936 году самолет Short Stirling.

Закрылок сдувного типа. Данная конструкция имела систему качественного управления верхним пограничным слоем. Сдув позволял значительно улучшить характеристики аппарата при посадке. Такая конструкция позволяла качественно обеспечить общее обтекание крыльев. Известно, что пограничный слой возникает за счет возникновения вязкого трения потока воздуха о поверхности самолета, при этом скорость потока возле обшивки равна нулю. Именно за счет системы воздействия на этот слой можно не допустить срыв потока.

Закрылок реактивного типа. Он обеспечивает мощный поток воздуха в плоскости крыла, который вытекает с нижней поверхности. Это изменяет обтекаемость и повышает подъемную силу аппарата. При увеличении силы подъема требуется более мощный поток воздуха. Стоит отметить, что эффективность такой конструкции значительно снижается при уменьшении общего удлинения крыла. Возле земли такие закрылки не оправдывают расчеты конструкторов. В силу этого они не имеют широкого применения в авиастроении.

Стационарный закрылок Герни представлен перпендикулярной плоскостью, которая установлена в конце крыльев.

Закрылок Коандэ имеет постоянную кривизну поверхности. Он рассчитан на так называемый эффект Коандэ – когда струя прилипает к поверхности крыла, на которую действует выдув.

Конструкторы всего мира и на сегодняшний день плодотворно работают над повышением аэродинамических свойств летательных аппаратов.

Закрылки в World of warplanes

Что такое закрылки?

Закрылки — это специальные устройства на крыле самолета, необходимые для регулирования его несущих свойств.

Закрылки представляют собой симметрично расположенные отклоняемые поверхности. Расположены закрылки на задней части крыла. В убранном состоянии закрылки являются продолжением крыла. В выпущенном положении они изменяют профиль крыла.

Посмотрим, как выглядят закрылки в убранном и выпущенном состоянии.

Закрылки убраны

Закрылки в убранном состоянии составляют часть профиля крыла.

Закрылки выпущены

В выпущенном состоянии закрылки значительно изменяют кривизну крыла, в результате чего возрастает сила лобового сопротивления и подъемная сила.

При выпуске закрылков увеличивается кривизна профиля и площадь поверхности крыла. Так как площадь поверхности крыла увеличилась — увеличивается и несущая способность крыла, что позволяет самолету лететь на меньшей скорости без сваливания.

Кроме того, при выпуске закрылков увеличивается аэродинамическое сопротивление, что вызывает снижение скорости.

Закрылки, как правило, используются для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, посадки, набора высоты и снижения, при полёте на малых скоростях.

Как пользоваться закрылками в авиасимуляторах

В авиасимулторах, например в War Thunder используется несколько различных положений закрылков — взлетное, посадочное, боевое.

В аркадном симуляторе World of warplanes закрылки могут находиться в двух состояниях — убранном и выпущенном. Клавишу для выпуска закрылков вы можете назначить в настройках игры.

Выпуск закрылков в World of warplanes, как и в реальной жизни, увеличит аэродинамическое сопротивление крыла, и, как следствие, скорость самолета начнет падать. Этот эффект удобно использовать, когда нужно снизить скорость полета, например при штурмовке наземных целей или на выходе из пикирования.

Как было сказано ранее, выпуск закрылок позволяет увеличить несущую способность крыла, и позволит лететь на малой скорости без сваливания, что оказывается полезным для штурмовиков, атакующих на низкой скорости наземные цели.

Также, выпуск закрылков позволяет несколько улучшить маневренность самолета в бою. Для этого существует специальное – боевое положение закрылок, в World of warplanes ситуация несколько упрощена, предусмотрен лишь один вариант — закрылки выпущены. Выпуск закрылок в вираже может сделать выполнение виража более резким, но помните, что закрылки тормозят ваш самолет, поэтому следите за скоростью, управляйте тягой двигателя.

И главное закрылки в WoWp нужны лишь в некоторых боевых ситуациях, о которых рассказано выше. Не забывайте отпускать кнопку — и убирать закрылки.

Источники:

http://zen.yandex.ru/media/avia/mehanizaciia-kryla-samoleta-5a41d9a2581669099a7b1f0f

http://avia.pro/blog/zakrylki-samoleta

http://www.kb-aero.ru/topic.php?ID=202