Có lẽ đơn vị máy bay chính là cánh. Đó là cánh tạo ra lực nâng giữ một chiếc máy bay nặng nhiều tấn trên không, ngăn nó rơi xuống. Không phải ngẫu nhiên mà các nhà thiết kế có biểu hiện rằng ai sở hữu cánh cũng điều khiển máy bay. Việc theo đuổi cải thiện các đặc tính khí động học của máy bay buộc các nhà phát triển phải liên tục cải tiến cánh, làm việc trên hình dạng, trọng lượng và cấu hình của nó.
Cánh trong hồ sơ
Biên dạng cánh máy bay là một mặt cắt hình học của cánh chạy song song với trục máy bay. Hay đơn giản hơn - hình ảnh một bên của cánh máy bay. Trong những năm dài phát triển của ngành công nghiệp máy bay, các phòng thí nghiệm và viện nghiên cứu khác nhau đã không ngừng phát triển và thử nghiệm các loại cánh với nhiều cấu hình khác nhau. Tốc độ tăng, khối lượng máy bay, nhiệm vụ thay đổi - và tất cả những điều này đều yêu cầu cấu hình cánh mới.
Các loại hồ sơ
Ngày nay, có nhiều cấu hình cánh khác nhau,khác nhau về mục đích. Cùng một loại có thể có nhiều biến thể và được sử dụng trên các loại máy bay khác nhau. Nhưng nhìn chung, các loại cấu hình chính hiện có có thể được minh họa bằng hình ảnh bên dưới.
- Đối xứng.
- Không đối xứng.
- Plano-lồi.
- Binconvex.
- hình chữ S.
- Nhiều lớp.
- dạng thấu kính.
- Hình kim cương.
- Hình nêm.
Trên một số máy bay, một biên dạng thay đổi được sử dụng dọc theo chiều dài của cánh, nhưng thường thì hình dạng của nó không thay đổi trong suốt.
Hình học
Bên ngoài, hình dạng của cánh giống như một con sâu hoặc một cái gì đó tương tự. Là một hình hình học phức tạp, nó có một số đặc điểm riêng.
Hình thể hiện các đặc điểm hình học chính của biên dạng cánh máy bay. Khoảng cách (b) được gọi là hợp âm cánh và là khoảng cách giữa các điểm cực phía trước và phía sau. Độ dày tương đối được xác định bằng tỷ số giữa độ dày biên dạng lớn nhất (Cmax) với hợp âm của nó và được biểu thị bằng phần trăm. Tọa độ độ dày tối đa là tỷ số giữa khoảng cách từ ngón chân đến nơi có độ dày tối đa (Xc) đến hợp âm (b) và cũng được biểu thị bằng phần trăm. Đường tâm là một đường cong có điều kiện cách đều các tấm cánh trên và dưới, và mũi tên làm lệch (fmax) là khoảng cách lớn nhất từ hợp âm của đường tâm. Một chỉ số khác - độ cong tương đối - được tính bằng cách chia (fmax) cho một hợp âm (b). Theo truyền thống, tất cả các giá trị này được biểu thị dưới dạng phần trăm. Ngoài những thứ đã được đề cập, còn có bán kính của mũi định hình, tọa độ của lực hấp dẫn lớn nhất, và một số khác. Mỗi cấu hình có mã riêng và theo quy luật, các đặc điểm hình học chính có trong mã này.
Ví dụ: cấu hình B6358 có độ dày cấu hình là 6%, vị trí mũi tên hấp dẫn là 35% và độ cong tương đối là 8%. Rất tiếc, hệ thống ký hiệu không được thống nhất và các nhà phát triển khác nhau sử dụng mật mã theo cách riêng của họ.
Khí động học
Lạ lùng, thoạt nhìn, bản vẽ các phần cánh được tạo ra không phải vì tính nghệ thuật cao, mà chỉ vì mục đích thực dụng - để đảm bảo các đặc tính khí động học cao của mặt cắt cánh. Các đặc điểm quan trọng nhất này bao gồm hệ số nâng Su và hệ số cản Cx đối với từng cánh máy bay cụ thể. Bản thân các hệ số không có giá trị cố định và phụ thuộc vào góc tấn, tốc độ và một số đặc điểm khác. Sau khi thử nghiệm trong đường hầm gió, một cái gọi là cực có thể được vẽ cho mỗi mặt cắt của cánh máy bay. Nó phản ánh mối quan hệ giữa Cx và Su ở một góc độ nào đó. Sổ tay đặc biệt đã được tạo ra chứa thông tin chi tiết về từng cấu hình khí động học của cánh và được minh họa bằng các biểu đồ và sơ đồ thích hợp. Các thư mục này có sẵn miễn phí.
Lựa chọn hồ sơ
Các loại máy bay, loại động cơ của chúngviệc lắp đặt và mục đích của chúng đòi hỏi một cách tiếp cận cẩn thận đối với việc lựa chọn cấu hình cánh máy bay. Khi thiết kế máy bay mới, một số phương án thay thế thường được xem xét. Chiều dày tương đối của cánh càng lớn thì lực cản càng lớn. Nhưng với những cánh mỏng có chiều dài lớn, rất khó để cung cấp độ bền cấu trúc đầy đủ.
Có một câu hỏi riêng về máy siêu thanh đòi hỏi một cách tiếp cận đặc biệt. Hoàn toàn tự nhiên là hình dạng của cánh máy bay An-2 ("ngô") sẽ khác với hình dạng của máy bay chiến đấu và tàu chở khách. Hình dạng cánh đối xứng và hình chữ S tạo ra ít lực nâng hơn nhưng ổn định hơn, một cánh mỏng với độ khum nhẹ thích hợp cho ô tô thể thao tốc độ cao và máy bay chiến đấu, và một cánh dày với khum lớn, được sử dụng trong máy bay chở khách lớn, có thể được gọi là cánh có lực nâng cao nhất. Máy bay siêu thanh được trang bị cánh có dạng thấu kính, trong khi dạng hình kim cương và hình nêm được sử dụng cho máy bay siêu thanh. Cần lưu ý rằng bằng cách tạo ra cấu hình tốt nhất, bạn có thể mất tất cả lợi thế của nó chỉ do xử lý bề mặt kém của các tấm cánh hoặc thiết kế máy bay kém.
Phương pháp tính đặc trưng
Gần đây, các tính toán về các đặc điểm của một cánh của một mặt cắt nhất định được thực hiện bằng cách sử dụng máy tính có khả năng thực hiện mô hình đa yếu tố về hoạt động của cánh trong các điều kiện khác nhau. Nhưng cách đáng tin cậy nhất là các thử nghiệm tự nhiên được thực hiện trênkhán đài đặc biệt. Cá nhân nhân viên "trường cũ" có thể tiếp tục làm việc này theo cách thủ công. Phương pháp nghe có vẻ đơn giản là đáng sợ: "tính toán đầy đủ của cánh bằng cách sử dụng phương trình vi phân tích phân đối với tuần hoàn chưa biết." Bản chất của phương pháp là biểu diễn sự luân chuyển của dòng khí quanh cánh dưới dạng chuỗi lượng giác và tìm kiếm các hệ số của các chuỗi này thỏa mãn điều kiện biên. Công việc này rất tốn công sức và vẫn chỉ đưa ra các đặc điểm gần đúng của hình dạng cánh máy bay.
Kết cấu cánh máy bay
Một hồ sơ được tính toán chi tiết và đẹp mắt phải được thực hiện trên thực tế. Cánh, ngoài việc thực hiện chức năng chính - tạo lực nâng, còn phải thực hiện một số nhiệm vụ liên quan đến vị trí đặt thùng nhiên liệu, các cơ cấu khác nhau, đường ống dẫn, dây điện, cảm biến và nhiều hơn nữa, điều này khiến nó trở thành một đối tượng kỹ thuật cực kỳ phức tạp. Nhưng nói một cách rất đơn giản, cánh của một chiếc máy bay bao gồm một tập hợp các xương sườn cung cấp sự hình thành của hình dạng cánh mong muốn, nằm trên cánh và các nan nằm dọc theo. Từ bên trên và bên dưới cấu trúc này được đóng bằng vỏ bọc các tấm nhôm với bộ dây buộc. Các đường gân dọc theo các đường viền bên ngoài hoàn toàn tương ứng với hình dạng của cánh máy bay. Cường độ lao động sản xuất cánh đạt 40% tổng cường độ lao động sản xuất toàn bộ máy bay.
