Morda je glavna letalska enota krilo. To je krilo, ki ustvarja vzgon, ki zadrži večtonsko letalo v zraku in preprečuje, da bi padel. Ni naključje, da imajo oblikovalci izraz, da tisti, ki je lastnik krila, tudi nadzoruje letalo. Prizadevanje za izboljšanje aerodinamičnih lastnosti letal sili razvijalce, da nenehno izboljšujejo krilo, delajo na njegovi obliki, teži in profilu.
Krilo v profilu
Profil letalskega krila je geometrijski odsek krila, ki poteka vzporedno z osjo letala. Ali bolj preprosto - stranski pogled na krilo. V dolgih letih razvoja letalske industrije so različni laboratoriji in inštituti nenehno razvijali in preizkušali krila različnih konfiguracij. Hitrosti so rasle, masa letal, naloge so se spreminjale - in vse to je zahtevalo nove profile kril.
Vrste profilov
Danes obstajajo različni profili kril,različni po namenu. Isti tip ima lahko veliko različic in se uporablja na različnih letalih. Toda na splošno je mogoče obstoječe glavne vrste profilov ponazoriti s spodnjo sliko.
- Simetrično.
- Asimetrično.
- Plano-konveksno.
- Binconvex.
- v obliki črke S.
- Laminirano.
- Lenticular.
- v obliki diamanta.
- Klinasto.
Pri nekaterih letalih se vzdolž dolžine krila uporablja spremenljiv profil, vendar je njegova oblika običajno nespremenjena.
Geometrija
Navzven profil krila spominja na črva ali kaj podobnega. Ker je kompleksna geometrijska figura, ima svoj nabor značilnosti.
Slika prikazuje glavne geometrijske značilnosti profila krila letala. Razdalja (b) se imenuje tetiva krila in je razdalja med skrajnima točkama spredaj in zadaj. Relativna debelina je določena z razmerjem med največjo debelino profila (Cmax) in njegovo tetivo in je izražena v odstotkih. Koordinata največje debeline je razmerje med razdaljo od prsta do mesta največje debeline (Xc) do tetive (b) in je izražena tudi v odstotkih. Središčna črta je pogojna krivulja, ki je enako oddaljena od zgornje in spodnje plošče kril, puščica upogiba (fmax) pa je največja razdalja od tetive središčne črte. Drugi kazalnik - relativna ukrivljenost - se izračuna tako, da (fmax) delimo s tetivo (b). Tradicionalno so vse te vrednosti izražene v odstotkih. Poleg že omenjenih so še polmer nosu profila, koordinate največje konkavnosti in številne druge. Vsak profil ima svojo kodo in v tej kodi so praviloma prisotne glavne geometrijske značilnosti.
Na primer, profil B6358 ima debelino profila 6%, položaj konkavne puščice 35% in relativno ukrivljenost 8%. Sistem zapisov na žalost ni poenoten in različni razvijalci uporabljajo šifre na svoj način.
Aerodinamika
Fantasticne, na prvi pogled, risbe delov kril niso narejene iz ljubezni do visoke umetnosti, ampak izključno v pragmatične namene – za zagotavljanje visokih aerodinamičnih lastnosti profilov kril. Te najpomembnejše značilnosti vključujejo koeficient dviga Su in koeficient upora Cx za vsak poseben profil. Sami koeficienti nimajo konstantne vrednosti in so odvisni od vpadnega kota, hitrosti in nekaterih drugih značilnosti. Po testiranju v vetrovniku se za vsak profil letalskega krila lahko sestavi tako imenovani polar. Odraža razmerje med Cx in Su pod določenim vpadnim kotom. Ustvarjeni so bili posebni priročniki, ki vsebujejo podrobne informacije o vsakem aerodinamičnem profilu krila in so ilustrirani z ustreznimi grafi in diagrami. Ti imeniki so prosto dostopni.
Izbor profila
Različice letal, vrste njihovega pogonaInštalacije in njihov namen zahtevajo previden pristop k izbiri profila letalskega krila. Pri načrtovanju novih letal se običajno upošteva več alternativ. Večja kot je relativna debelina krila, večji je upor. Toda s tankimi krili velike dolžine je težko zagotoviti ustrezno strukturno trdnost.
Obstaja ločeno vprašanje o nadzvočnih strojih, ki zahtevajo poseben pristop. Povsem naravno je, da se bo profil krila letala An-2 ("koruza") razlikoval od profila lovca in potniške ladje. Simetrični profili kril v obliki črke S ustvarjajo manj dviga, vendar so bolj stabilni, tanko krilo z rahlim nagibom je primerno za hitre športne avtomobile in lovska letala, debelo krilo z velikim pregibom, ki se uporablja pri velikih potniških letalih, pa lahko imenujemo krilo z največjim dvigom. Nadzvočna letala so opremljena s krili, ki imajo lečasti profil, medtem ko se za hiperzvočna letala uporabljajo profili v obliki diamanta in klina. Upoštevati je treba, da lahko z ustvarjanjem najboljšega profila izgubite vse njegove prednosti le zaradi slabe površinske obdelave krilnih plošč ali slabe zasnove letala.
Način izračunavanja značilnosti
V zadnjem času se izračuni značilnosti krila določenega profila izvajajo z uporabo računalnikov, ki lahko izvajajo večfaktorsko modeliranje obnašanja krila v različnih pogojih. Toda najbolj zanesljiv način so naravni testi, ki se izvajajo naposebna stojala. Posamezni zaposleni "stare šole" lahko to še naprej počnejo ročno. Metoda zveni preprosto grozeče: "popoln izračun krila z uporabo integro-diferencialnih enačb glede na neznano cirkulacijo." Bistvo metode je predstaviti kroženje zračnega toka okoli krila v obliki trigonometričnih vrst in poiskati koeficiente teh vrst, ki izpolnjujejo mejne pogoje. To delo je zelo naporno in še vedno daje le približne značilnosti profila kril letala.
Struktura letalskih kril
Lepo narisan in natančno izračunan profil je treba narediti v resnici. Krilo mora poleg opravljanja svoje glavne funkcije – ustvarjanja dviga, opravljati številne naloge, povezane z umestitvijo rezervoarjev za gorivo, različnih mehanizmov, cevovodov, električnih snopov, senzorjev in še marsikaj, zaradi česar je izjemno kompleksen tehnični objekt. Toda povedano zelo preprosto, krilo letala je sestavljeno iz niza reber, ki zagotavljajo oblikovanje želenega profila krila, ki se nahaja čez krilo, in lopute, ki se nahajajo vzdolž. Zgoraj in spodaj je ta konstrukcija zaprta s plaščem iz aluminijastih plošč z nizom tesnil. Rebra vzdolž zunanjih obrisov v celoti ustrezajo profilu letalskega krila. Delovna intenzivnost izdelave krila doseže 40 % celotne delovne intenzivnosti izdelave celotnega letala.
