מיכון של כנף מטוס: תיאור, עקרון הפעולה והתקן

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

אותם אנשים שטסו במטוסים ושימו לב לכנף של ציפור ברזל, בזמן שהיא מתיישבת או ממריאה, כנראה שמו לב שהחלק הזה מתחיל להשתנות, אלמנטים חדשים מופיעים, והכנף עצמה הופכת רחבה יותר. תהליך זה נקרא מיכון כנפיים.

מידע כללי

אנשים תמיד רצו לנהוג מהר יותר, לטוס מהר יותר וכו'. ובכלל, עם המטוס זה הסתדר די טוב. באוויר, כשהמכשיר כבר טס, הוא מפתח מהירות אדירה. עם זאת, יש להבהיר כאן שקצב מהירות גבוה מקובל רק בטיסה ישירה. בזמן ההמראה או הנחיתה, ההיפך הוא הנכון. על מנת להצליח להרים את המבנה לשמיים או להיפך, להנחית אותו, אין צורך במהירות גבוהה. יש לכך כמה סיבות, אבל העיקרית שבהן היא שתזדקק למסלול ענק כדי להאיץ.

הסיבה העיקרית השנייה היא חוזק המתיחה של ציוד הנחיתה של המטוס, שיעבור אם ימריא בדרך זו. כלומר, בסופו של דבר מתברר שלטיסות מהירות יש צורך בסוג אחד של כנף, ולנחיתה והמראה - שונה לחלוטין. מה לעשות במצב כזה? אֵיךליצור שני זוגות כנפיים שונים מהותית בעיצוב לאותו מטוס? התשובה היא לא. הסתירה הזו היא שהניעה אנשים להמצאה חדשה, שנקראה מיכון האגף.

זווית ההתקפה

כדי להסביר מהו מיכון בצורה נגישה, יש צורך ללמוד עוד היבט קטן אחד, שנקרא זווית ההתקפה. למאפיין זה יש את הקשר הישיר ביותר עם המהירות שהמטוס מסוגל לפתח. חשוב להבין כאן שבטיסה, כמעט כל כנף נמצאת בזווית ביחס לזרימה המתקרבת. מחוון זה נקרא זווית ההתקפה.

בוא נניח שכדי לטוס במהירות נמוכה ובמקביל לשמור על עילוי, כדי לא ליפול, תצטרך להגדיל את הזווית הזו, כלומר להרים את חרטום המטוס למעלה, כפי שהוא. נעשה בהמראה. עם זאת, חשוב להבהיר כאן כי ישנו סימן קריטי, שלאחר החצייה הזרימה לא תוכל להישאר על פני המבנה ותתנתק ממנו. בפיילוט, זה נקרא הפרדה של שכבת הגבול.

שכבה זו נקראת זרימת האוויר, שנמצאת במגע ישיר עם כנף המטוס ובכך יוצרת כוחות אווירודינמיים. מתוך מחשבה על כל זה, נוצרת הדרישה - נוכחות של כוח הרמה גדול במהירות נמוכה ושמירה על זווית ההתקפה הנדרשת על מנת לטוס במהירות גבוהה. שתי התכונות הללו הן שמשלבות את המיכון של כנף המטוס.

שדרוגי ביצועים

כדי לשפרמאפייני המראה ונחיתה, כמו גם כדי להבטיח את בטיחות הצוות והנוסעים, יש צורך להפחית את מהירות ההמראה והנחיתה למקסימום. נוכחותם של שני הגורמים הללו היא שהובילה לכך שמתכנני פרופיל הכנף החלו לנקוט ביצירת מספר רב של מכשירים שונים הממוקמים ישירות על כנף המטוס. סט של מכשירים מבוקרים מיוחדים אלה נודע כמיכון כנפיים בתעשיית המטוסים.

מטרת המיכון

באמצעות כנפיים כאלה ניתן היה להגיע לעלייה חזקה בערך כוח ההרמה של המנגנון. עלייה משמעותית במדד זה הובילה לכך שקילומטראז' המטוס במהלך הנחיתה לאורך המסלול הצטמצם מאוד, וגם המהירות שבה הוא נוחת או ממריא ירדה. מטרת המיכון של הכנף היא גם ששיפר את היציבות והגדיל את יכולת השליטה של מטוס כה גדול כמו מטוס. זה הפך בולט במיוחד כאשר המטוס מקבל זווית התקפה גבוהה. בנוסף, יש לומר שהפחתה משמעותית במהירות הנחיתה וההמראה לא רק הגדילה את בטיחות הפעולות הללו, אלא גם הפחיתה את עלות בניית מסלולי ההמראה, שכן ניתן היה לצמצם את אורכם.

מהות המיכון

אז, אם מדברים באופן כללי, המיכון של הכנף הוביל לכך שפרמטרי ההמראה והנחיתה של המטוס שופרו משמעותית. תוצאה זו הושגה על ידי הגדלת מאוד של מקדם ההרמה המקסימלי.

המהות של זההתהליך טמון בעובדה שמתווספים מכשירים מיוחדים המגדילים את העקמומיות של פרופיל הכנף של המנגנון. במקרים מסוימים, מתברר גם שלא רק העקמומיות גדלה, אלא גם השטח הישיר של אלמנט זה של המטוס. בשל השינוי באינדיקטורים אלו, גם דפוס הזרימה משתנה לחלוטין. גורמים אלו מכריעים בהגדלת מקדם העילוי.

חשוב לציין שתכנון מיכון הכנף מתבצע באופן שכל הפרטים הללו ניתנים לשליטה בטיסה. הניואנס טמון בעובדה שבזווית התקפה קטנה, כלומר כאשר טסים כבר באוויר במהירות גבוהה, הם למעשה אינם בשימוש. הפוטנציאל המלא שלהם מתגלה דווקא בזמן הנחיתה או ההמראה. נכון לעכשיו, ישנם מספר סוגים של מיכון.

Shield

המגן הוא אחד החלקים הנפוצים והפשוטים ביותר של כנף ממוכנת, המתמודד בצורה יעילה למדי עם משימת הגדלת מקדם ההרמה. בתכנית מיכון הכנפיים, אלמנט זה הוא משטח סוטה. כשהוא נסוג, אלמנט זה צמוד כמעט לחלק התחתון והאחורי של כנף המטוס. כאשר חלק זה מוסט, כוח ההרמה המרבי של הרכב עולה, מכיוון שזווית ההתקפה האפקטיבית משתנה, כמו גם הקיעור או העקמומיות של הפרופיל.

על מנת להגביר את היעילות של אלמנט זה, הוא מבוצע בצורה מבנית כך שכאשר הוא סוטה, הוא זז אחורה ובו זמנית לקצה האחורי. בדיוק ככההשיטה תיתן את היעילות הגדולה ביותר של יניקה של שכבת הגבול מהמשטח העליון של הכנף. בנוסף, האורך האפקטיבי של אזור הלחץ הגבוה מתחת לכנף המטוס גדל.

עיצוב ומטרת מיכון של כנף מטוס עם לוחות

כאן חשוב לציין מיד שהדק הקבוע מותקן רק באותם דגמי מטוסים שאינם מהירים. הסיבה לכך היא שסוג זה של עיצוב מגביר מאוד את הגרר, מה שמפחית באופן דרסטי את יכולת המטוס להגיע למהירויות גבוהות.

עם זאת, המהות של אלמנט זה היא שיש לו חלק כמו בוהן מוסטת. הוא משמש על אותם סוגי כנפיים המאופיינים בפרופיל דק, כמו גם בקצה מוביל חד. המטרה העיקרית של גרב זה היא למנוע מהזרימה להישבר בזווית התקפה גבוהה. מכיוון שהזווית יכולה להשתנות כל הזמן במהלך הטיסה, האף עשוי לשליטה ומתכוונן לחלוטין כך שבכל מצב ניתן למצוא עמדה שתשמור על הזרימה על פני הכנף. זה יכול גם להגדיל את יחס הרמה לגרירה.

Flaps

תוכנית המיכון של דשי הכנפיים היא מהעתיקות ביותר, שכן אלמנטים אלה היו בין הראשונים שנעשה בהם שימוש. המיקום של אלמנט זה תמיד זהה, הם ממוקמים בחלק האחורי של הכנף. התנועה שהם מבצעים היא גם תמידאותו דבר, הם תמיד נופלים ישר למטה. הם יכולים גם לזוז מעט אחורה. נוכחותו של אלמנט פשוט זה בפועל הוכיחה את עצמה כיעילה מאוד. זה עוזר למטוס לא רק בהמראה או נחיתה, אלא גם בעת ביצוע כל תרגילי טייס אחרים.

סוג הפריט עשוי להשתנות מעט בהתאם לסוג המטוס שבו הוא משמש. גם למיכון הכנף של ה-TU-154, הנחשב לאחד מסוגי המטוסים הנפוצים ביותר, יש את המכשיר הפשוט הזה. חלק מהמטוסים מתאפיינים בכך שהדשים שלהם מחולקים לכמה חלקים עצמאיים, ולחלקם מדובר בדש אחד רציף.

איילונים וספוילרים

בנוסף לאותם אלמנטים שכבר תוארו, יש גם כאלה שניתן לסווג כמשני. מערכת מיכון הכנפיים כוללת פרטים מינוריים כמו גלגלונים. העבודה של חלקים אלה מתבצעת באופן דיפרנציאלי. העיצוב הנפוץ ביותר הוא כזה שבכנף אחת הגלגלים מכוונים כלפי מעלה, ובשנייה הם מכוונים כלפי מטה. בנוסף אליהם, ישנם גם אלמנטים כמו פלפרונים. לפי המאפיינים שלהם, הם דומים לדשים, חלקים אלה יכולים לסטות לא רק לכיוונים שונים, אלא גם לאותו כיוון.

ספוילרים הם גם אלמנטים נוספים. חלק זה שטוח וממוקם על פני הכנף. סטייה, או ליתר דיוק עלייה, של הספוילר מתבצעת ישירות לתוך הנחל. בגלל זה, יש עלייה בהאטת הזרימה, עקב כך הלחץ על המשטח העליון עולה. זה מוביל לירידהכוח ההרמה של כנף נתונה. רכיבי כנף אלה מכונים לפעמים גם בקרות הרמה של מטוסים.

כדאי לומר שזהו תיאור קצר למדי של כל המרכיבים המבניים של מיכון כנפי המטוס. למעשה, יש שם עוד הרבה פרטים קטנים בשימוש, אלמנטים המאפשרים לטייסים לשלוט באופן מלא בתהליך הנחיתה, ההמראה, הטיסה עצמה וכו'.