Средства механизации крыла, тормозные щитки и посадочные тормозные парашюты изменяют аэродинамические характеристики самолета. Их применение, во-первых, увеличивает несущие способности крыла, уменьшая посадочную скорость и длину взлетно-посадочной дистанции. Во-вторых, увеличивает лобовое сопротивление самолета, что сокращает длину его пробега после приземления.

Использование механизации крыла сокращает взлетно-посадочную дистанцию на 25-30%; применение тормозного парашюта сокращает длину пробега самолета на 30-40%, а тормозных щитков - на 5-10%.

Устройства для реверса тяги (от латинского слова reversus - обращенный назад) предназначены для создания отрицательной тяги, что сокращает длину пробега самолета на посадке. Эти средства особенно эффективны при посадке на покрытую льдом или влажную взлетно-посадочную полосу (ВПП). При включении реверсивных устройств часть реактивной струи основного двигателя с помощью специальных отражателей меняет свое направление на обратное. Реверс тяги уменьшает длину пробега на 20—25%. Иногда отклонение вектора тяги применяется для укороченного взлета самолета. У турбовинтовых самолетов реверсирование осуществляется поворотом лопастей винта на отрицательные углы атаки. Одновременное применение нескольких взлетно-посадочных средств позволяет сократить длину взлетной и посадочной дистанций в три раза и более.

Механизация крыла.

     Механизация крыла представляет собой систему устройств (закрылков, щитков, предкрылков и др.), предназначенных для управления подъемной силой и сопротивлением самолета главным образом с целью улучшения его ВПХ. Эти же устройства могут применяться для повышения маневренных возможностей легких скоростных самолетов, а часть из них, например предкрылки, - для улучшения поперечной устойчивости и управляемости самолета при полете на больших углах атаки, особенно на самолетах со стреловидным крылом.

     На рис. 4.1 показаны расположение на крыле и очертания средств механизации в отклоненном положении, получивших наибольшее распространение на современных самолетах.

Здесь в носовой части крыла — предкрылки 1 или отклоняемые носки 8, в хвостовой части крыла — закрылки (поворотные или выдвижные 9, одно-, двух- или трехщелевые 4),

элерон-закрылок 10, гасители подъемной силы 2 (тормозные щитки). Все эти средства позволяют управлять подъемной силой и сопротивлением крыла, улучшая ВПХ самолета.

     Кроме средств механизации, на рисунке показаны внешние 5 и внутренние 6 элероны, интерцепторы 3 и триммеры 7.

     Требования к механизации крыла. К механизации крыла помимо требований ко всему самолету в целом предъявляются следующие специальные требования:

· максимальное увеличение Суа при отклонении средств механизации в посадочное положение при посадочных углах атаки самолета;

· минимальное увеличение С xa в убранном положении средств механизации;

· максимальное значение аэродинамического качества при разбеге самолета с небольшой тяговооруженностью и возможно большее увеличение Суа при отклонении механизации во взлетное положение для самолетов с большой тяговооруженностью;

· возможно меньшие изменения значений mz (смещение ЦД крыла) при отклонении средств механизации в рабочее положение;

· синхронность действий механизации на обеих консолях крыла, простота конструкции и высокая надежность работы.

     Виды механизации крыла

      Щитком называется подвижная часть нижней поверхности крыла у его задней кромки, отклоняемая вниз для увеличения подъемной силы крыла

и его сопротивления. Различают щитки с фиксированной осью вращения

и выдвижные

      Прирост подъемной силы получается за счет увеличения эффективной кривизны профиля при выпуске щитков и отсоса пограничного слоя с верхней поверхности крыла в зону разрежения за щитком. Критические углы атаки крыла с выпущенными и убранными щитками близки между собой. Для выдвижных щитков прирост подъемной силы получается еще и за счет увеличения площади крыла.

     Углы отклонения щитков на взлете до 20°, на посадке до 50...60° Большие углы отклонения щитков не дают прироста подъемной силы, но очень усложняют их конструкцию. На посадке щиток создает большое торможение, что позволяет увеличить крутизну глиссады на планировании и уменьшить длину пробега. Отклонение щитков на взлетный угол позволяет уменьшить скорость отрыва и длину разбега. На стреловидных крыльях щитки не применяются. Так как с увеличением угла стреловидности резко уменьшается изменение подъемной силы.

  Закрылки. Закрылком называется профилированная подвижная часть крыла, расположенная в его хвостовой части и отклоняемая вниз для увеличения подъемной силы крыла. При этом увеличивается и сопротивление самолета. Различают:

поворотный закрылок — закрылок, поворачиваемый вокруг связанной с крылом оси вращения, рис. А

выдвижной закрылок - закрылок, поворачиваемый относительно оси вращения и одновременно смещаемый назад вдоль хорды крыла для увеличения его площади см. рис. Б;

щелевой закрылок — закрылок, при отклонении которого между его носком и крылом образуется профилированная щель - рисунок В;

многощелевой закрылок — закрылок, составленный из нескольких подвижных звеньев, отклоняющихся на разные углы и разделяющихся профилированными щелями - рисунок Г). Углы отклонения составляют - 40-50° для поворотных и 50-60° для многощелевых закрылков.

     Конструкция поворотного закрылка показана на рис. 4.5, а. Она типична для конструкции не только всех типов закрылков, но и органов управления, используемых в системе управления самолетом, — элеронов, рулей направления и высоты.

     Конструкция закрылка состоит из каркаса и обшивки. Каркас обычно состоит из одного лонжерона (иногда трубчатого сечения для восприятия крутящего момента Мк), стрингеров и нервюр.

На лонжероне устанавливают узлы навески закрылка и управления. К последнему крепится тяга силового цилиндра для отклонения закрылка. Задняя часть закрылка может иметь сотовую конструкцию, что повышает его жесткость и уменьшает массу. Навеска такого закрылка осуществляется при помощи кронштейнов 2, устанавливаемых на стыках усиленных нервюр и заднего лонжерона (задней стенке) крыла

Конструкция и внешний вид выдвижного закрылка показаны на рисунке д

.

      КСС этого закрылка подобна рассмотренной. Однако для его выдвижения назад по хорде и отклонения вниз используются специально спрофилированные направляющие рельсы 10, закрепленные на усиленных нервюрах крыла, и опирающиеся на эти рельсы (скользящие по ним) ролики 20 и 18.

     Конструкция щелевого закрылка аналогична описанной выше. Очертания носка закрылка и задней части крыла, положение неподвижной оси вращения закрылка выбираются так, чтобы при отклонении закрылка образовывалась профилированная щель, ускоряющая движение проходящего через нее воздуха и направляющая его вдоль верхней поверхности закрылка.

Это позволяет получить более высокие значения коэффициента подъемной силы на взлете и посадке.

     Гасители подъемной силы (тормозные щитки) и интерцепторы - подвижные части крыла в виде профилированных щитков (пластин), расположенные на верхней поверхности крыла впереди закрылков и служащие для управления подъемной силой.

Они имеют схожую конструкцию и при выпуске отклоняются вверх, вызывая срыв потока (рисунок а),

падение подъемной силы и увеличение сопротивления, а в убранном положении утоплены в крыло. При включении гасители подъемной силы (тормозные щитки) отклоняются вверх симметрично на обеих половинах крыла, а при включении интерцепторов вверх отклоняется интерцептор только той половины крыла, в сторону которой создается крен. Поэтому интерцепторы являются органом поперечной управляемости самолета.

Использование гасителей подъемной силы (тормозных щитков) при заходе на посадку позволяет уточнять заход, увеличивая крутизну планирования, так как при отклонении этих средств механизации уменьшается подъемная сила крыла и увеличивается его сопротивление (ухудшается аэродинамическое качество). При пробеге после приземления эти средства позволяют сократить длину пробега.

     Применение интерцепторов возможно как совместно с элеронами, так и вместо них, например с дифференциально отклоняемыми половинами цельноповоротного ГО (когда вся хвостовая часть крыла занята закрылками).

Серьезным недостатком интерцепторов является эффект запаздывания в изменении подъемной силы, присущий начальному моменту в отклонении интерцепторов, что ухудшает маневренные характеристики самолета.

     Механизация носовой части крыла предназначена для затягивания срыва обтекающего крыло потока на большие углы атаки и увеличения вследствие этого максимального значения подъемной силы.

К средствам механизации носовой части крыла, получившим наибольшее распространение, относятся такие подвижные части крыла, как предкрылки и отклоняемые носки.

     Предкрылки и отклоняемые носки обеспечивают значительный запас по критическим углам атаки. Они же обеспечивают возможность реализации прироста подъемной силы даваемого средствами механизации. При размещении механизации на концах крыла затягивание срыва повышает эффективность элеронов на больших углах атаки и поперечную устойчивость самолета. Особенно это важно для самолетов со стреловидными крыльями.

     Предкрылки — профилированная подвижная часть крыла, расположенная в его носовой части (рис. 4.10, а...в, е). При выпуске предкрылков 1 в полете между ними и носовой частью крыла 6 образуется профилированная щель, обеспечивающая более устойчивое обтекание крыла на больших углах атаки. Предкрылки на каждом полукрыле состоят из нескольких секций, соединяющихся с каркасом крыла либо посредством рельсов и винтовых механизмов, соединенных с трансмиссией (см. а, 6), либо с помощью кронштейна 12 на предкрылке и кулисного механизма 11 в носовой части крыла 6 (см. рис. 4.10, в).

     Отклоняемые носки применяют на самолетах с малой относительной толщиной крыла и тонкой передней кромкой, затрудняющей размещение механизмов. Они дают меньший прирост максимальной подъемной силы чем предкрылки.

     Энергетические методы механизации крыла (ЭСМ)* предназначены для управления подъемной силой крыла на режимах взлета и посадки для улучшения ВПХ самолета за счет энергии силовой установки.

    Элероны - подвижные части крыла, расположенные у задней кромки крыла на его концах и отклоняемые одновременно в противоположные стороны (один элерон — вверх, другой элерон — вниз) для создания крена. Они предназначены для управления самолетом относительно его продольной оси X.