Օդանավի թևի մեքենայացում. նկարագրություն, շահագործման սկզբունք և սարք

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Այն մարդիկ, ովքեր թռչում էին ինքնաթիռներով և ուշադրություն էին դարձնում երկաթե թռչնի թևին, երբ այն նստում կամ բարձրանում է, հավանաբար նկատել են, որ այս հատվածը սկսում է փոխվել, նոր տարրեր են հայտնվում, իսկ թեւն ինքնին լայնանում է։ Այս գործընթացը կոչվում է թևերի մեքենայացում։

Ընդհանուր տեղեկություններ

Մարդիկ միշտ ցանկացել են ավելի արագ վարել, ավելի արագ թռչել և այլն։ Եվ, ընդհանուր առմամբ, ինքնաթիռի հետ դա բավականին լավ է ստացվել։ Օդում, երբ սարքն արդեն թռչում է, այն ահռելի արագություն է զարգացնում։ Սակայն այստեղ պետք է հստակեցնել, որ արագության բարձր ցուցանիշն ընդունելի է միայն ուղիղ թռիչքի ժամանակ։ Թռիչքի կամ վայրէջքի ժամանակ հակառակն է. Կառույցը հաջողությամբ երկինք բարձրացնելու կամ, ընդհակառակը, վայրէջք կատարելու համար, մեծ արագություն պետք չէ։ Դրա մի քանի պատճառ կա, բայց գլխավորն այն է, որ արագացման համար ձեզ հարկավոր է հսկայական թռիչքուղի:

Երկրորդ հիմնական պատճառը օդանավի վայրէջքի շասսի առաձգական ուժն է, որը կանցնի այս կերպ օդ բարձրանալու դեպքում։ Այսինքն՝ ի վերջո պարզվում է, որ արագընթաց թռիչքների համար անհրաժեշտ է մեկ տեսակի թև, իսկ վայրէջքի և թռիչքի համար՝ բոլորովին այլ։ Ի՞նչ անել նման իրավիճակում: Ինչպեսստեղծել երկու զույգ թեւեր, որոնք սկզբունքորեն տարբեր են դիզայնով նույն ինքնաթիռի համար: Պատասխանը՝ ոչ։ Հենց այս հակասությունն էլ մարդկանց դրդեց մի նոր գյուտի, որը կոչվում էր թևի մեքենայացում։

Հարձակման անկյուն

Հասանելի կերպով բացատրելու համար, թե ինչ է մեքենայացումը, անհրաժեշտ է ուսումնասիրել ևս մեկ փոքր ասպեկտ, որը կոչվում է հարձակման անկյուն։ Այս հատկանիշն ամենաուղիղ կապն ունի այն արագության հետ, որը կարող է զարգացնել ինքնաթիռը: Այստեղ կարևոր է հասկանալ, որ թռիչքի ժամանակ գրեթե ցանկացած թեւ անկյան տակ է մոտեցող հոսքի նկատմամբ: Այս ցուցանիշը կոչվում է հարձակման անկյուն։

Ենթադրենք, որ ցածր արագությամբ թռչելու և միևնույն ժամանակ վերելքը պահպանելու համար, որպեսզի չընկնեք, պետք է մեծացնեք այս անկյունը, այսինքն՝ բարձրացնեք օդանավի քիթը վերև, ինչպես որ կա. կատարված թռիչքի ժամանակ: Այնուամենայնիվ, այստեղ անհրաժեշտ է հստակեցնել, որ կա կրիտիկական նշան, որը հատելուց հետո հոսքը չի կարողանա մնալ կառույցի մակերեսին և կպոկվի դրանից։ Պիլոտինգում դա կոչվում է սահմանային շերտի բաժանում։

Այս շերտը կոչվում է օդի հոսք, որն անմիջական շփման մեջ է օդանավի թևի հետ և այդպիսով առաջացնում է աերոդինամիկ ուժեր։ Այս ամենը հաշվի առնելով՝ ձևավորվում է պահանջը՝ ցածր արագությամբ բարձրացնող մեծ հզորության առկայություն և հարձակման անհրաժեշտ անկյունի պահպանում՝ մեծ արագությամբ թռչելու համար։ Հենց այս երկու հատկանիշներն են միավորում ինքնաթիռի թևի մեքենայացումը։

Կատարողական բարելավումներ

Կատարելագործվելթռիչքի և վայրէջքի բնութագրերը, ինչպես նաև անձնակազմի և ուղևորների անվտանգությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ է առավելագույնի հասցնել թռիչքի և վայրէջքի արագությունը: Հենց այս երկու գործոնների առկայությունը հանգեցրեց նրան, որ թևի պրոֆիլի դիզայներները սկսեցին դիմել մեծ թվով տարբեր սարքերի ստեղծմանը, որոնք տեղակայված են անմիջապես ինքնաթիռի թևի վրա: Այս հատուկ կառավարվող սարքերի մի շարք ինքնաթիռների արդյունաբերության մեջ հայտնի դարձավ որպես թևերի մեքենայացում:

Մեքենայնացման նպատակը

Օգտագործելով նման թեւեր՝ հնարավոր եղավ հասնել ապարատի բարձրացնող ուժի արժեքի ուժեղ աճի։ Այս ցուցանիշի զգալի աճը հանգեցրեց նրան, որ թռիչքուղու երկայնքով վայրէջքի ժամանակ ինքնաթիռի վազքը զգալիորեն կրճատվել է, ինչպես նաև այն արագությունը, որով այն վայրէջք է կատարում կամ բարձրանում: Թևի մեքենայացման նպատակը նաև այն է, որ այն բարելավել է կայունությունը և մեծացրել է այնպիսի մեծ ինքնաթիռի կառավարելիությունը, ինչպիսին ինքնաթիռն է։ Սա հատկապես նկատելի դարձավ, երբ օդանավը հարձակման բարձր անկյուն է ձեռք բերում։ Բացի այդ, պետք է ասել, որ վայրէջքի և թռիչքի արագության զգալի նվազումը ոչ միայն բարձրացրել է այդ գործողությունների անվտանգությունը, այլև նվազեցրել է թռիչքուղիների կառուցման արժեքը, քանի որ հնարավոր է դարձել նվազեցնել դրանց երկարությունը։

Մեքենայնացման էությունը

Այսպիսով, ընդհանուր առմամբ, թևի մեքենայացումը հանգեցրեց նրան, որ ինքնաթիռի թռիչքի և վայրէջքի պարամետրերը զգալիորեն բարելավվեցին։ Այս արդյունքը ձեռք է բերվել մեծապես բարձրացնելով առավելագույն բարձրացման գործակիցը։

Դրա էությունըգործընթացը կայանում է նրանում, որ ավելացվում են հատուկ սարքեր, որոնք մեծացնում են ապարատի թևի պրոֆիլի կորությունը: Որոշ դեպքերում պարզվում է նաև, որ ոչ միայն կորություն է մեծանում, այլև ինքնաթիռի այս տարրի ուղղակի տարածքը: Այս ցուցանիշների փոփոխության շնորհիվ ամբողջությամբ փոխվում է նաև հոսքի օրինաչափությունը։ Այս գործոնները որոշիչ են բարձրացման գործակիցը բարձրացնելու համար։

Կարևոր է նշել, որ թևի մեքենայացման նախագծումն իրականացվում է այնպես, որ այս բոլոր մանրամասները կառավարելի լինեն թռիչքի ժամանակ։ Նրբությունը կայանում է նրանում, որ հարձակման փոքր անկյան տակ, այսինքն՝ արդեն իսկ օդում բարձր արագությամբ թռչելիս, դրանք իրականում չեն օգտագործվում։ Նրանց ամբողջ ներուժը բացահայտվում է հենց վայրէջքի կամ թռիչքի ժամանակ։ Ներկայումս մեքենայացման մի քանի տեսակներ կան։

Shield

Վահանը մեխանիկացված թևի ամենատարածված և ամենապարզ մասերից մեկն է, որը բավականին արդյունավետ կերպով հաղթահարում է բարձրացման գործակիցը բարձրացնելու խնդիրը: Թևերի մեքենայացման սխեմայում այս տարրը շեղվող մակերես է: Երբ հետ քաշվում է, այս տարրը գրեթե սերտորեն հարում է ինքնաթիռի թևի ստորին և հետևի մասին: Երբ այս հատվածը շեղվում է, մեքենայի առավելագույն բարձրացման ուժը մեծանում է, քանի որ փոխվում է հարձակման արդյունավետ անկյունը, ինչպես նաև պրոֆիլի գոգավորությունը կամ կորությունը:

Այս տարրի արդյունավետությունը բարձրացնելու համար այն կառուցված է այնպես, որ երբ շեղվում է, հետ է շարժվում և միևնույն ժամանակ դեպի հետևի եզրը: Հենց այսպեսմեթոդը կտա թևի վերին մակերևույթից սահմանային շերտի ներծծման առավելագույն արդյունավետությունը: Բացի այդ, օդանավի թևի տակ գտնվող բարձր ճնշման գոտու արդյունավետ երկարությունը մեծանում է։

Օդանավի թևերի մեքենայացման նախագծումը և նպատակը թիթեղներով

Այստեղ կարևոր է անմիջապես նշել, որ ֆիքսված սալիկը տեղադրվում է միայն այն ինքնաթիռների մոդելների վրա, որոնք բարձր արագությամբ չեն: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դիզայնի այս տեսակը մեծապես մեծացնում է դիմադրողականությունը, ինչը կտրուկ նվազեցնում է օդանավի բարձր արագություններ ձեռք բերելու ունակությունը:

Սակայն այս տարրի էությունն այն է, որ այն ունի այնպիսի մաս, ինչպիսին է շեղված մատը: Այն օգտագործվում է թևերի այն տեսակների վրա, որոնք բնութագրվում են բարակ պրոֆիլով, ինչպես նաև սուր առաջատար եզրով: Այս գուլպաների հիմնական նպատակն է կանխել հոսքի կոտրումը հարձակման բարձր անկյան տակ: Քանի որ թռիչքի ընթացքում անկյունը կարող է անընդհատ փոխվել, քիթը լիովին կառավարելի է և կարգավորելի, որպեսզի ցանկացած իրավիճակում հնարավոր լինի գտնել այնպիսի դիրք, որը կպահպանի հոսքը թևի մակերեսին։ Սա կարող է նաև մեծացնել բարձրացման-քաշելու հարաբերակցությունը:

Թփեր

Թևերի մեխանիզացիայի սխեման ամենահիններից մեկն է, քանի որ այս տարրերն առաջիններից են, որոնք օգտագործվել են: Այս տարրի գտնվելու վայրը միշտ նույնն է, դրանք գտնվում են թևի հետևի մասում: Նրանց կատարած շարժումը նույնպես միշտ էնույնը, նրանք միշտ ընկնում են ուղիղ ներքեւ: Նրանք կարող են նաև մի փոքր հետ շարժվել։ Այս պարզ տարրի առկայությունը գործնականում շատ արդյունավետ է եղել: Այն օգնում է ինքնաթիռին ոչ միայն օդ բարձրանալիս կամ վայրէջք կատարելիս, այլ նաև ցանկացած այլ օդաչուական զորավարժություններ կատարելիս:

Այս ապրանքի տեսակը կարող է փոքր-ինչ տարբերվել՝ կախված օդանավի տեսակից, որի վրա այն օգտագործվում է: Այս պարզ սարքն ունի նաեւ ՏՈՒ-154-ի թեւի մեքենայացումը, որը համարվում է ինքնաթիռների ամենատարածված տեսակներից մեկը։ Որոշ ինքնաթիռներ բնութագրվում են նրանով, որ դրանց փեղկերը բաժանված են մի քանի անկախ մասերի, իսկ ոմանց համար դա մեկ շարունակական փեղկ է։

Ailerons և spoilers

Բացի այն տարրերից, որոնք արդեն նկարագրված են, կան նաև այնպիսիք, որոնք կարող են դասակարգվել որպես երկրորդական: Թևերի մեքենայացման համակարգը ներառում է փոքր մանրամասներ, ինչպիսիք են օդափոխիչները: Այս մասերի աշխատանքն իրականացվում է տարբեր կերպ։ Առավել հաճախ օգտագործվող ձևավորումն այնպիսին է, որ մի թևի վրա օդափոխիչները ուղղված են դեպի վեր, իսկ երկրորդի վրա՝ դեպի ներքև: Բացի նրանցից, կան նաև այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են ֆլապերոնները: Ըստ իրենց բնութագրերի՝ նման են փեղկերին, այս մասերը կարող են շեղվել ոչ միայն տարբեր ուղղություններով, այլև նույն ուղղությամբ։

Սփոյլերները նույնպես լրացուցիչ տարրեր են։ Այս հատվածը հարթ է և գտնվում է թևի մակերեսին։ Սփոյլերի շեղումը, ավելի ճիշտ բարձրանալը կատարվում է անմիջապես հոսքի մեջ: Դրա պատճառով տեղի է ունենում հոսքի դանդաղման աճ, որի պատճառով ճնշումը վերին մակերեսի վրա մեծանում է: Սա հանգեցնում է նվազմանտվյալ թևի բարձրացման ուժը: Թևերի այս տարրերը երբեմն կոչվում են նաև օդանավերի վերելակների կառավարիչներ:

Հարկ է ասել, որ սա ինքնաթիռի թևերի մեքենայացման բոլոր կառուցվածքային տարրերի բավականին համառոտ նկարագրությունն է։ Փաստորեն, այնտեղ օգտագործվում են շատ ավելի փոքր մանրամասներ, տարրեր, որոնք թույլ են տալիս օդաչուներին լիովին վերահսկել վայրէջքի, թռիչքի, թռիչքի և այլնի գործընթացը: