Основные составляющие крыла самолета — это лонжероны, стрингеры, нервюры, элероны, закрылки, предкрылки, интерцепторы, тормозные щитки и элементы обшивки. В данном обзоре мы рассмотрим назначение всех этих деталей, определим их роль в процессе полета воздушного судна.
Как образуется подъемная сила
Летательный аппарат поднимается вверх за счет работы мощных двигателей, вращающих пропеллеры, которые при своем движении выбрасывают большую массу воздуха, обеспечивая тем самым возможность поступательного полета многотонного аппарата. Чтобы вы могли оценить всю мощь пропеллера, достаточно сказать, что это устройство способно поднять 250-тонный АН-225 на высоту 12 км.
Однако летные характеристики лайнеров обеспечиваются не только мощными силовыми установками. Самолет взлетает за счет крыльев, имеющих форму усеченных вытянутых капель. Воздушный поток, обтекающий машину сверху, оказывается разреженным, а нижний, наоборот, сжимается. В результате образуется подъемная сила, выталкивающая аппарат вверх.
Расположение
Стреловидные конструкции размещаются на фюзеляже. В зависимости от того, где именно они смонтированы, все авиалайнеры делятся на три группы: высокопланы, среднепланы и низкопланы.
На итоговую инженерную схему летательного аппарата оказывают влияние многочисленные факторы: высота киля, угол стыковки относительно продольной оси, варианты размещения двигателей и пр. Любые отклонения от взаимно оптимального решения при проектировании приведут к тому, что агрегат не поднимется в небо.
Из чего делают крылья для самолетов и как они выглядят изнутри: основные компоненты
Крыльевые части представляют собой довольно сложные в техническом плане устройства, а их работоспособность обеспечивается множеством деталей. При разработке новых моделей военных и гражданских летательных аппаратов особое внимание уделяется именно созданию плоскостей, отвечающих за образование подъемной силы.
Элероны
Предназначены для управления движением по оси. С их помощью пилот может поворачивать многотонную машину влево и вправо.
Спойлеры
Уменьшают высоту путем минимального нарушения аэродинамики. Снижают скорость лайнера, например, во время плавного приземления.
Закрылки
Еще одна группа деталей, входящих в конструкцию крыльев самолета: устройства сделаны для замедления скорости аппарата, они позволяют пойти на снижение и приземлиться к месту посадки.
Флапероны
Улучшают параметры несущей способности. Участвуют в процессах, связанных со взлетом, а также с возможностью летать на чрезвычайно низких оборотах двигателей.
Спойлероны
В данном случае речь идет не об отдельном устройстве, а о термине, отражающем функционал интерцепторов (спойлеров), смонтированных как на космических, так и на воздушных судах. Его суть заключается в описании процесса автоматического поворота вдоль продольной оси машины. Пилот контролирует этот маневр самостоятельно только при надобности — в стандартном режиме она реализуется за счет цифрового управления.
Как работает крыло и для чего его управляемо загибают, меняя размах
Основная проблема, которая возникает у инженеров, конструирующих летательные аппараты — это разработка проекта консолей, отвечающих за создание должной подъемной силы.
На процесс выбора оптимальных геометрических, аэродинамических и прочностных параметров модулей влияет множество факторов, нуждающихся в грамотном анализе. Любые допущенные экспертами ошибки приведут к возможным авиационным происшествиям. 
Прямое
Первый, наиболее простой и максимально распространенный тип крыла. Отличается многочисленными преимуществами, позволяет качественно снизить давление на конструкцию с параллельным уменьшением габаритов и веса машины.
Активно используется при проектировании околозвуковых агрегатов, укомплектованных классическими реактивными установками. Производится на базе уже успевших доказать свою продуктивность технологических линий, что существенно влияет на фактор удешевления производства.
Стреловидное
Вариация, получившая невероятную популярность благодаря многочисленным конструкторским модификациям. В числе ее ключевых эксплуатационных достоинств:
-
ускорение наступления флаттера — меньшие параметры воздушного сопротивления на околозвуковых скоростях;
-
медленный рост подъемной силы от угла атаки — отличная устойчивость к любым проявлениям турбулентности.
Впрочем, у модели есть и свои характерные недостатки — пониженная несущая способность, малая жесткость, неоптимальная масса и пр. Площадь, длина и высота деталей крыльев самолетов выполненные по такому варианту, возрастает намного сильнее, по сравнению, например, с консолями прямого типа.
Обратно-стреловидное
Аппарат, характеризующийся свойством отрицательной стреловидности — наличием значительного переднего скоса. Улучшает управляемость на малых скоростях, повышает аэродинамическую эффективность в любых летных режимах и уменьшает радиолокационную заметность борта. Благодаря всем перечисленным параметрам, становится наилучшим выбором для производства истребителей.
Оценить все возможности положительных и отрицательных перегрузок, крутых виражей и фигур высшего пилотажа, параллельно получив подробную лекцию об устройстве чехословацкого Л-29 можно прямо в Москве – обращайтесь в компанию «Полетомания» . Здесь вы можете приобрести подарочный сертификат на полет на настоящем летательном аппарате.
Треугольное
Крылья, получившие название благодаря греческой букве дельта, отличаются повышенными характеристиками в плане жесткости. Они имеют малое относительное удлинение, за счет чего преодолевают волновые разрушительные процессы. При увеличении угла атаки начинает появляться большое сопротивление и резко падают аэродинамические качества. Устанавливаются они преимущественно на военные летательные аппараты.
Трапециевидное
Этот вид обладает важным эксплуатационным достоинством: детали весят существенно меньше по сравнению с блоками прямоугольного типа. Кроме того, изделия производятся по стандартным технологическим регламентам, что удешевляет их производство. Хорошие трансзвуковые характеристики, малый изгиб, прочность на кручение, достаточная жесткость — решение хорошее, и поэтому им активно пользуются многие современные конструкторы.
Эллиптическое
С вопросами о том, для чего нужны винглеты (законцовки крыльев самолета) и как возникает подъемная сила конструкции, мы разобрались — осталось ознакомиться с предпоследним популярным видом строения бокового модуля. Он выполняется в форме эллипса, и за счет этого аппарат получает наилучшие аэродинамические качества. Большое сопротивление сторон, отсутствие влияния на эффективность элеронов, хорошие показатели относительной толщины определяют преимущества этого проекта.
К сожалению, оснастить этими эллиптическими агрегатами каждое летательное судно нельзя. Дело в том, что для их производства приходится задействовать большой объем сил и средств. В связи с этим такая конструкция перестает считаться рентабельной.
Арочное
Последний тип крыльев, не пользующийся особой популярностью. Разработан американским инженером Уиллардом Кастером в начале прошлого столетия. Несмотря на то что автор изобретения создал несколько демонстрационных проектов, его идеи в промышленном авиастроении не прижились. Сегодня ни одна авиационная корпорация не выпускает воздушные машины с консолями в виде арок, по крайней мере, в больших масштабах. Все агрегаты такой разновидности являются образцами, показываемые исключительно на выставках.
Почему у самолета концы (кончики) крыльев загнуты вверх: толщина аэродинамических конструкций
Чем массивнее летательный аппарат, тем сложнее поднять его в воздух. Однако у таких лайнеров, оснащенных соответствующими поверхностями, появляются улучшенные характеристики. Эти суда имеют устойчивость к срыву в штопор, а также маневрируют со значительными углами и большой отрицательной и положительной перегрузкой.
Кроме того, эффект сваливания развивается постепенно, с сохранением плавного обтекания воздушного потока на значительной части консоли. Тонкокрылые агрегаты, наоборот, теряют подъемную силу практически мгновенно, не оставляя летчику времени для грамотного реагирования на возможную аварийную ситуацию.
Как устроено крыло пассажирского корпуса, чем оно крепится и что находится внутри: силовые схемы
Все существующие в мире лайнеры делятся на три большие группы, в зависимости от особенностей конструктивного исполнения: ферменные, лонжеронные и кессонные. Каждое решение обладает своими преимуществами и недостатками, активно используясь в разных областях современного авиастроения. Выбор между ними инженеры делают по показаниям, отталкиваясь от перечня необходимых машине характеристик.
Впрочем, отрасль на месте не стоит — упомянутая классификация постепенно приходит в негодность, ведь эксперты регулярно открывают новые решения и придумывают более продуктивные силовые схемы устройства боковых консолей. Лидерами в столь нелегком деле становятся преимущественно европейские и американские корпорации — Boeing и Airbus. На рынке летательных аппаратов военного типа традиционно господствуют Россия и США.
Ферменное
Крыло самолета состоит из пространственной фермы, принимающей на себя нагрузки и передающей их в область нервюр. В настоящее время специалистами практически не применяется, в первую очередь из-за появления на рынке блоков кессонного вида. Увидеть воздушные суда, укомплектованные таким приспособлением, можно, преимущественно в музеях и исторических фильмах.
Основой конструкции становятся стержни — профили, собранные из профлистов обыкновенного металлопроката. В качестве основных инструментов для соединения деталей используются специализированные заклепки. Наличие таких стержней значительно затрудняет процесс правильного применения и распределения свободного места внутри борта.
Лонжеронное
Виды структур и формы такого типа крыла самолетов встречаются чаще. Аппарат построен на лонжеронах, воспринимающих изгибающий момент. Кроме того, внутри системы присутствуют продольные стенки, панели обшивки которых фиксируются стрингерными наборами. Цельный блок передает оказываемые на него нагрузки на шпангоуты фюзеляжа через обыкновенные моментные узлы.
Представленная конструктивно-силовая схема обладает многочисленными преимуществами, особенно в сравнении с устаревшими ферменными аналогами. Она активно применяется многими инженерами, занимающимися разработкой авиабортов в промышленных масштабах.
Кессонное
В рамках этой структуры за распределение давления отвечают как интегрированные лонжероны, так и детали обшивки. В напряженных точках они совместно со стенками воспринимают изгибающий момент. В результате аппарат становится моноблочным, а его прочностные характеристики усиливаются за счет стрингеров и авиационной гофры. Конструктор получает машину, надежно защищенную от любых деформаций — как на сжатие, так и на растяжение.
Консоли стыкуются с центропланом контурным стыком. В итоге передача силовых факторов производится по всей ширине основной боковой панели, а агрегат приобретает дополнительную устойчивость. Кессонным вариантом конструкторы пользуются наравне с лонжеронной, делая выбор между ними в зависимости от назначения воздушного судна.
Для чего нужны законцовки крыла самолета и как называется подвижные части (концы) конструкций
Упомянутые детали носят название винглетов — небольших технологических загибов, присутствующих у каждого второго современного пассажирского лайнера. Их основная эксплуатационная задача заключается в том, чтобы препятствовать процессу перетекания воздушных масс. Кроме того, они защищают машину от завихрений, что способствует экономии топлива, увеличению предельной дальности полета и снижению уровня шума, издаваемого при активации того или иного полетного режима.
Впрочем, роль законцовок может играть и конструктивно-силовая схема, предлагающая удлинить боковые консоли. Однако использовать ее в активном формате нельзя — по нормам ICAO протяженность блока не может быть больше 36 метров. В противном случае у фирм-перевозчиков возникли бы проблемы, связанные с необходимостью возведения модернизированных взлетных полос и прочей инфраструктуры аэропортов.
Чем обрабатывают крылья самолета
Обработка крыловых элементов аппарата происходит регулярно перед запуском двигателей. Детали пассажирских лайнеров покрываются противообледенительной смесью. Высокотехнологичный реагент, подаваемый прямо с цистерны распылителем, не только удаляет намерзшие в течение прошлого рейса сосульки, но и защищает машину от их появления.
Лед и снег ухудшают аэродинамические характеристики. Они увеличивают массу воздушного судна, изменяют его форму, делают шероховатым и ограничивают механизацию подвижных узлов. Кроме того, разлетающиеся во все стороны твердые осколки способны повредить обшивку конструкции, приведя к аварии. Для предотвращения от перечисленных проблем применяется реагент — раствор гликоля в воде с различными добавками.
Подведем итоги
В статье мы разобрали, для какой цели у самолетов загнуты концы крыльев, какой элемент имеет отклоняемую поверхность, предоставили фото с названиями крыльевых деталей и обозначили, из чего они сделаны и в чем состоят их особенности. Более подробно узнать об особенностях современного авиастроения и даже полетать на настоящем истребителе можно в Москве, обратившись в компанию «Полетомания». В ассортименте бренда представлено множество подарочных сертификатов, открывающих доступ к невероятному воздушному путешествию на чехословацком Л-29, с положенными перегрузками и фигурами высшего пилотажа.