Možda je glavna jedinica aviona krilo. To je krilo koje stvara uzgon koji drži višetonski avion u zraku, sprječavajući ga da padne. Nije slučajno da dizajneri imaju izraz da onaj ko je vlasnik krila kontroliše i letelicu. Težnja za poboljšanjem aerodinamičkih karakteristika aviona tjera programere da stalno poboljšavaju krilo, radeći na njegovom obliku, težini i profilu.
Krilo u profilu
Profil krila aviona je geometrijski presek krila koji ide paralelno sa osovinom aviona. Ili jednostavnije - bočni pogled na krilo. Tokom dugih godina razvoja avionske industrije, razne laboratorije i instituti su stalno razvijali i testirali krila različitih konfiguracija. Brzine su rasle, masa aviona, zadaci su se menjali - a sve je to zahtevalo nove profile krila.
Vrste profila
Danas postoje razni profili krila,različite namjene. Isti tip može imati mnogo varijanti i koristiti na različitim avionima. Ali općenito, postojeće glavne vrste profila mogu se ilustrovati slikom ispod.
- Simetrično.
- Asimetrično.
- Plano-konveksno.
- Binconvex.
- S-oblika.
- Laminirano.
- Lenticular.
- U obliku dijamanta.
- Klinasto.
Na nekim avionima se koristi promjenjivi profil duž dužine krila, ali obično je njegov oblik nepromijenjen.
Geometrija
Spolja, profil krila podsjeća na crva ili nešto slično. Budući da je složena geometrijska figura, ima svoj skup karakteristika.
Slika prikazuje glavne geometrijske karakteristike profila krila aviona. Udaljenost (b) naziva se tetiva krila i predstavlja udaljenost između krajnjih tačaka ispred i iza. Relativna debljina je određena omjerom maksimalne debljine profila (Cmax) i njegove tetive i izražava se u postocima. Koordinata maksimalne debljine je omjer udaljenosti od vrha do mjesta maksimalne debljine (Xc) do tetive (b) i također se izražava u postocima. Središnja linija je uslovna kriva jednako udaljena od gornjeg i donjeg panela krila, a strelica otklona (fmax) je maksimalna udaljenost od tetive središnje linije. Drugi indikator - relativna zakrivljenost - izračunava se dijeljenjem (fmax) tetivom (b). Tradicionalno, sve ove vrijednosti se izražavaju u postocima. Pored već spomenutih, tu je i radijus nosa profila, koordinate najveće konkavnosti i niz drugih. Svaki profil ima svoju šifru i, po pravilu, glavne geometrijske karakteristike su prisutne u ovom kodu.
Na primjer, profil B6358 ima debljinu profila od 6%, poziciju udubljene strelice od 35%, i relativnu zakrivljenost od 8%. Sistem notacije, nažalost, nije unificiran, a različiti programeri koriste šifre na svoj način.
Aerodinamika
Fantastični, na prvi pogled, crteži presjeka krila nisu napravljeni iz ljubavi prema visokoj umjetnosti, već isključivo u pragmatične svrhe - kako bi se osigurale visoke aerodinamičke karakteristike profila krila. Ove najvažnije karakteristike uključuju koeficijent uzgona Su i koeficijent otpora Cx za svaki konkretan aeroprofil. Sami koeficijenti nemaju konstantnu vrijednost i zavise od napadnog ugla, brzine i nekih drugih karakteristika. Nakon ispitivanja u aerotunelu, za svaki profil krila aviona može se napraviti tzv. Odražava odnos između Cx i Su pod određenim uglom napada. Napravljeni su posebni priručnici koji sadrže detaljne informacije o svakom aerodinamičkom profilu krila i ilustrovani odgovarajućim grafikonima i dijagramima. Ovi imenici su slobodno dostupni.
Odabir profila
Različitost aviona, tipovi njihovog pogonaInstalacije i njihova namjena zahtijevaju pažljiv pristup odabiru profila krila aviona. Prilikom projektovanja novih aviona obično se razmatra nekoliko alternativa. Što je veća relativna debljina krila, veći je otpor. Ali sa tankim krilima velike dužine, teško je obezbediti adekvatnu strukturnu čvrstoću.
Postoji posebno pitanje o nadzvučnim mašinama koje zahtijevaju poseban pristup. Sasvim je prirodno da će se profil krila aviona An-2 („kukuruz“) razlikovati od profila lovca i putničkog broda. Simetrični profili krila u obliku slova S stvaraju manje uzgona, ali su stabilniji, tanko krilo sa blagim nagibom pogodno je za brze sportske automobile i borbene avione, a debelo krilo sa velikim nagibom, koje se koristi u velikim putničkim avionima, može nazvati krilom sa najvećim uzgonom. Supersonični avioni su opremljeni krilima lentikularnog profila, dok se za hipersonične avione koriste profili u obliku dijamanta i klina. Treba imati na umu da kreiranjem najboljeg profila možete izgubiti sve njegove prednosti samo zbog loše površinske obrade panela krila ili lošeg dizajna aviona.
Karakterističan način obračuna
Odnedavno se kalkulacije karakteristika krila određenog profila provode pomoću računara koji su u stanju da sprovedu višefaktorsko modeliranje ponašanja krila u različitim uslovima. Ali najpouzdaniji način su prirodni testovi provedeni naspecijalni štandovi. Pojedinačni zaposlenici "stare škole" mogu to nastaviti raditi ručno. Metoda zvuči jednostavno prijeteće: "potpuni proračun krila pomoću integro-diferencijalnih jednačina u odnosu na nepoznatu cirkulaciju." Suština metode je da se cirkulacija strujanja vazduha oko krila prikaže u obliku trigonometrijskih serija i da se traže koeficijenti tih serija koji zadovoljavaju granične uslove. Ovaj posao je veoma naporan i još uvek daje samo približne karakteristike profila krila aviona.
Struktura krila aviona
Lijepo nacrtan i detaljno proračunat profil mora biti napravljen u stvarnosti. Krilo, osim što obavlja svoju osnovnu funkciju – stvaranje uzgona, mora obavljati i niz zadataka vezanih za postavljanje rezervoara za gorivo, raznih mehanizama, cjevovoda, električnih snopova, senzora i još mnogo toga, što ga čini izuzetno složenim tehničkim objektom. Ali govoreći vrlo jednostavno, krilo aviona se sastoji od skupa rebara koji obezbjeđuju formiranje željenog profila krila, smještenih preko krila, i krakova, smještenih duž. Odozgo i odozdo ova konstrukcija je zatvorena oblogom od aluminijskih panela sa setom veznika. Rebra duž vanjskih kontura u potpunosti odgovaraju profilu krila aviona. Intenzitet rada izrade krila dostiže 40% od ukupnog radnog intenziteta proizvodnje čitavog aviona.
