Ұшақ қанаты

0
100

Әуе кемелеріндегі қанат — бұл ағын бағытында көлденең қимада профильді нысаны бар және аэродинамикалық лифт құруға арналған мойынтірек беті. Ұшақтың қанаты жоспарда әр түрлі болуы мүмкін, ал қолдану аясы бойынша — ұшақтың симметрия жазықтығына параллель орналасқан жазықтықтағы бөлімдердің әр түрлі формасы, сондай-ақ осы ұшақтардағы секциялардың бұралуының әртүрлі бұрыштары болуы мүмкін.
Қанатты үш бөлікке бөлуге болады: сол және оң жартылай жазықтықтар немесе кантильдер және орталық бөлім. Қанаттың көтеру күші төменгі және жоғарғы беттердегі ауа қысымының айырмашылығына байланысты жасалады. Ауа қысымы осы беттердің жанындағы ауа жылдамдығының таралуына байланысты. Ньютонның әсер ету моделінің кең таралған түсіндірулерінің бірі — Ньютонның әсер ету моделі: қанаттың төменгі бетімен соғысатын ауа бөлшектері, ағынға бұрышпен, Ньютонның үшінші заңына сәйкес, қанатты жоғары итереді.

Бұл жеңілдетілген модель импульстің сақталу заңын ескереді, бірақ қанаттың үстіңгі беті айналасындағы ағынды толығымен елемейді, нәтижесінде көтерілудің аз мөлшерін береді. Тағы бір жеңілдетілген модельде көтерілудің пайда болуы профильдің жоғарғы және төменгі жағындағы қысым айырмашылығымен түсіндіріледі, ол Бернулли заңына сәйкес пайда болады: қанаттың төменгі бетінде ауа ағынының жылдамдығы жоғарғы жаққа қарағанда төмен, сондықтан қанаттың көтеру күші төменнен жоғарыға бағытталған.

Кіріс ағыны қанатты екіге — жоғарғы және төменгі бөліктерге бөледі — бұл жағдайда қанаттың дөңес болуына байланысты ағынның жоғарғы бөлігі төменгі бөліктен үлкен қашықтықта жүруі керек. Ағынның үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін қанаттың үстіндегі ауа жылдамдығы оның астындағыдан көп болуы керек, бұл қанат профилінің жоғарғы жағындағы қысымның төменгі жағына қарағанда төмен екенін білдіреді; бұл қысым айырмасы көтеру күшін анықтайды. Алайда, бұл модель жоғары және төмен ағындар бірдей қашықтықты өткен кезде, биконвекс симметриялы немесе вогну-дөңес профильдердегі лифттің пайда болуын түсіндірмейді.

Қанаттың бірнеше түрін қарастырып өтейік:           

Тік қанаттың басты артықшылығы — бұл шабуылдың кішкентай бұрыштарында да жоғары көтеру коэффициенті. Бұл сізге қанаттағы нақты жүктемені едәуір арттыруға мүмкіндік береді, сондықтан ұшу және қону жылдамдығының айтарлықтай өсуінен қорықпай, мөлшері мен салмағын азайтады. Қанаттың бұл түрі реактивті қозғалтқыштары бар субсоникалық және трансонды ұшақтарда қолданылады. Тікелей қанаттың тағы бір артықшылығы — өндіріс құнын төмендетуге мүмкіндік беретін тиімділігі. Ұзындықтың ұшу жылдамдығындағы мұндай қанаттың жарамсыздығын анықтайтын кемшілік — бұл Maх санының критикалық мәнінен асқан кезде сүйреу коэффициентінің күрт артуы.
Оқ тәрізді  қанат әр түрлі модификациялар мен дизайнерлік шешімдерге байланысты кең таралды. Артықшылықтары: толқындар дағдарысы бастайтын жылдамдықтың өсуі, нәтижесінде түзу қанатпен салыстырғанда транзонды жылдамдықтағы қарсылық аз болады ; шабуылдың бұрышына байланысты көтерілудің баяу өсуі, сондықтан атмосфералық турбуленттілікке жақсы қарсылық көрсете алады.

Кемшіліктері:
-қанаттың мойынтірек қабілеттілігінің төмендеуі, сонымен қатар механикаландырудың төмен тиімділігі;

— көлденең статикалық тұрақтылықтың жоғарылауы, қанаттың сығылу бұрышы мен шабуыл бұрышының артуы, бұл әуе кемесінің жол және көлденең тұрақтылығы арасындағы тиісті қатынасты алуды қиындатады және үлкен беті бар тік құйрықты қолдануға мәжбүр етеді, сонымен қатар қанат немесе көлденең құйрықты V көлденең теріс бұрышын береді;

— әуе кемесінің бойлық және бүйірлік тұрақтылығы мен басқарылатындығының нашарлауына әкелетін қанаттың соңғы бөліктерінде ауа ағынын бөлу;- көлденең құйрықтың тиімділігінің төмендеуіне әкелетін қанаттың артындағы ағынның ұлғаюы;- массаның өсуі және қанат қаттылығының төмендеуі.            Үшбұрышты (дельта тәрізді ағылшын. Delta-қанат — грекша дельта атымен аталған) қанаты тік және оқ тәрізді қанатқа қарағанда қатты және жеңіл, шапшаң, көбінесе M = 2-ден жоғары жылдамдықта қолданылады.Кемшіліктері:- толқындық дағдарыстың пайда болуы және дамуы;- үлкен қарсылық және шабуылдың бұрышы өзгерген кезде максималды аэродинамикалық сапаның күрт түсуі, бұл үлкен төбеге және әсер ету радиусына қол жеткізуді қиындатады. Ұшақ қанатын механикаландыру үлгісі:

  • 1 — қанаттың төменгі бөлігі
  • 2, 3 — элерондар
  • 4 — жапқыштар (закрылки)
  • 5, 6 — қанат алды жапқыштар (предкрылки)
  • 7 — түбірлі немесе ішкі үштік алшақтық жапқыштар
  • 8 — сыртқы үштік алшақтық жапқыштар
  • 9 — интерцептор
  • 10 — интерцептор/спойлер

 

Авиация колледжінің студенті Кенжебай А.

Жетекші: Авиация колледжінің арнайы пәндер оқытушысы Абдиматова Т.Д.


ПІКІР ҚАЛДЫРУ