Крыло самолёта

Количество и положение главных плоскостей

Самолеты могут иметь разное количество крыльев:

  • Моноплан : одноплан . С 1930-х годов большинство самолетов были монопланами. Крыло может быть установлено в различных положениях относительно фюзеляжа :

    • Низкое крыло : устанавливается рядом или ниже нижней части фюзеляжа.
    • Среднее крыло : установлено примерно посередине фюзеляжа.
    • Плечевое крыло : устанавливается в верхней части или «плече» фюзеляжа, немного ниже верхней части фюзеляжа. Плечевое крыло иногда считается подтипом высокого крыла.
    • Высокое крыло : установлено на верхней части фюзеляжа. В отличие от плечевого крыла, применяется к крылу, установленному на выступе (например, на крыше кабины) над верхней частью основного фюзеляжа.
    • Крыло-зонтик : приподнято над верхней частью фюзеляжа, обычно с помощью распорок кабана , пилона (ей) или пьедестала (-ов).
Низкое крыло Среднее крыло Плечо крыло
Высокое крыло Крыло зонтика

Самолет с неподвижным крылом может иметь более одной плоскости крыла, установленных друг над другом:

  • Биплан : две плоскости крыльев одинакового размера, расположенные одна над другой. Биплан по своей природе легче и прочнее моноплана и был наиболее распространенной конфигурацией до 1930-х годов. Самым первым Wright Flyer I был биплан.

    • Биплан с разным размахом : биплан, в котором одно крыло (обычно нижнее) короче другого, как на Curtiss JN-4 Jenny времен Первой мировой войны.
    • Полуторный самолет : буквально «полуторный самолет» — это тип биплана, в котором нижнее крыло значительно меньше верхнего крыла либо по размаху, либо по хорде, либо по обоим. Nieuport 17 Первой мировой войны был особенно успешным.
    • Перевернутый полутораплан : имеет значительно меньшее верхнее крыло. Fiat CR.1 был в производстве в течение многих лет.
    • Биплан Буземана : теоретическая сверхзвуковая конфигурация крыла, в которой ударные волны между плоскостями крыла интерферируют, уменьшая их энергию и волновое сопротивление.
Биплан Неравнопролетный биплан Sesquiplane Перевёрнутый полутораплан
Биплан Буземанна в разрезе
  • Триплан : три самолета, расположенные друг над другом. Такие трипланы, как Fokker Dr.I, недолго пользовались популярностью во время Первой мировой войны благодаря своей маневренности, но вскоре были заменены улучшенными бипланами.
  • Квадруплан : четыре плоскости, расположенные одна над другой. Небольшое количество Armstrong Whitworth FK10 было построено во время Первой мировой войны, но никогда не использовалось.
  • Многоплоскость : много плоскостей, иногда используется для обозначения более одного или нескольких произвольных чисел. Этот термин иногда применяется к устройствам, уложенным в тандем, а также вертикально. Мультиплан 1907 года Горацио Фредерика Филлипса успешно пролетел с двумя сотнями крыльев крыльев. См. Также тандемное крыло ниже.
Триплан Квадруплан Многоплоскость

В шахматной конструкции верхнее крыло немного впереди нижнего. Долгое время думали о том, чтобы уменьшить помехи, вызванные смешиванием воздуха низкого давления над нижним крылом с воздухом высокого давления под верхним крылом; однако улучшение минимально, и его основное преимущество заключается в улучшении доступа к фюзеляжу. Это характерно для многих успешных бипланов и трипланов. Обратное шатание также наблюдается в нескольких примерах, таких как Beechcraft Staggerwing .

Неровный биплан Нападающие шатаются Шатание назад

В конструкции тандемного крыла два крыла расположены одно за другим: см. ниже. Некоторые ранние типы имели тандемные стеки из нескольких самолетов, например, летающая лодка Caproni Ca.60 с девятью крыльями и тремя стеками триплана в тандеме.

Крестообразное крыло представляет собой набор из четырех отдельных крыл , расположенных в форме креста . Крест может иметь любую из двух форм:

  • Крылья равномерно распределены по поперечному сечению фюзеляжа, лежат в двух плоскостях под прямым углом, как у типичной ракеты .
  • Крылья лежат вместе в единой горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, как в крестообразном крыле винта или крестообразном крыле.
Крестообразное крыло оружие Крестообразное крыло ротора или X-образное крыло ротора

Сколько живет стрекоза?

Продолжительность жизни стрекозы составляет в среднем 10 месяцев. Многие виды погибают по истечении 6 недель. Долгожители могут пережидать неблагоприятные условия (холода или период засухи) в укрытиях. Виды стрекоз, названия и фотографии. Сегодня учеными описано более 6 000 видов стрекоз, из которых на территории стран СНГ обитают около 172, образующих 52 рода. В классификации стрекоз выделяют 3 подотряда: — разнокрылые стрекозы (лат. Anisoptera); — равнокрылые стрекозы (лат. Zygoptera); — аnisozygoptera (объединяет основные признаки предыдущих подотрядов). Разнокрылые стрекозы (лат. Anisoptera) Характерной особенностью подотряда разнокрылых стрекоз является перпендикулярное расположение крыльев в состоянии покоя и различие в их размере (передние крылья стрекозы гораздо больше задних). Самыми известными представителями разнокрылых стрекоз являются: Стрекоза дозорщик-император или дозорщик-повелитель (лат. Anax imperator), относящийся к семейству Коромысловые (лат. Aeshnidae) — крупное насекомое с размахом крыльев до 11 см и длиной тела около 8 см. Грудь имеет зеленую окраску с черными полосками. Мужские и женские особи различаются по окраске крыльев и брюшка. У самок стрекоз цвет крыльев золотисто-желтый, а брюшка – голубовато-зеленый с крупными пятнами красновато-коричневого оттенка. Самец стрекозы этого вида отличается бесцветными крылышками и голубым брюшком, на котором видны темно-бурые пятна. Стрекозы появляются в середине июня, период лёта длится 1,5 месяца. Предпочитают порхать вблизи стоячих или слабопроточных водоемов. Дозорщик-император считается одной из самых крупных стрекоз в России.

Стрекоза кордулегастер кольчатый (лат. Cordulegaster boltonii), являющийся единственным представителем семейства Кордулегастериды (лат. Cordulegastridae). Размеры этого вида стрекоз: длина тела до 9 см, размах крыльев около 10,5 см. По брюшку и груди проходят косые и поперечные желтые полосы. Прозрачные крылышки стрекозы имеют прожилки черного цвета. На протяжении всего лета они летают на опушках и лесных полянах, вблизи озер и рек со спокойным течением.

Стрекоза бабка металлическая (лат. Somatochlora metallika), входящая в семейство бабки или патрульщики (лат. Corduliidae). Некрупное насекомое, размер тела которого не превышает 4,5 см, а размах крыльев всего 3,5-3,8 см. Общая окраска груди и тела зеленая с металлическим блеском. На первом и третьем сегментах брюшка видны желтые пятнышки, а по лбу проходит тонкая полоска желтого цвета. Передний край крылышек самки стрекозы имеет такой же оттенок. Период лёта этого вида стрекоз длится с конца мая до середины осени. Встречаются бабки металлические вблизи водоемов со стоячей или слабопроточной водой.

Стрекоза дедка обыкновенный (лат. Gomphus vulgatissimus) относится к семейству Дедки или Речники (лат. Gomphidae). Довольно мелкое насекомое с размахом крыльев около 3 см и длиной брюшка до 3,7 см. Брюшко стрекозы окрашено в черный цвет с желтыми пятнами, расположенными по бокам, и тонкой продольной полоской такого же цвета, проходящей сверху всего туловища. Продолжительность жизни стрекоз этого вида не превышает 30 дней. Стрекоза обитает на лесных опушках и полянках неподалеку от рек, водоемов или каналов с песчано-илистым дном.

Сердечно-сосудистая система у птиц

По отношению к размерам тела, сердце у птиц, заметно крупнее чем у млекопитающих того же размера. При этом замечено, что чем мельче конкретный вид птиц, тем более крупным будет его сердце (разумеется, относительно размеров ее тела). К примеру, у колибри масса сердца составляет 2,75% от массы всего тела. Это необходимо, чтобы все многолетающие птицы могли обеспечить быструю циркуляцию крови. То же самое относится и к тем видам пернатых, которые обитают на больших высотах или в холодных областях. И, так же как и у млекопитающих животных, у птиц сердце четырехкамерное.

Строение кровеносной системы птиц.

Частота сердечных сокращений находится в зависимости от размеров сердца и самого животного, а также от степени нагрузки. К примеру, частота сердечных сокращений у отдыхающего страуса составляет около 70 уд/мин, тогда как у колибри во время полета она поднимается до 615 уд/мин. При этом, чрезмерный испуг может испугать птицу настолько, что повысившееся давление может привести к тому, что артерии лопаются и птица умирает.

Так же как и млекопитающие, птицы являются теплокровными животными, При этом, диапазон нормальных температур их тел, у них выше, чем у людей и колеблется в диапазоне от 37,7 до 43,5 градусов. Как правило, птичья кровь содержит больше эритроцитов, чем у основной массы млекопитающих

Благодаря этому птичья кровь может перенести больше кислорода за единицу времени, что очень важно для полета

Проектирование нервюр с помощью AutoСAD

Оказывается, изготовление нервюр для трапециевидного крыла может стать вдохновляющим занятием. Есть несколько методов: первый метод основан на вырезании профиля крыла по трафарету сначала для корневой части, а потом для законцовки крыла. Он заключается в сочленении обоих профилей вместе с помощью болтов и вычерчивании по ним всех остальных. Этот метод особенно хорош для изготовления прямых крыльев. Основное ограничения метода – он подходит только для крыльев с незначительным сужением. Проблемы возникают из-за резкого роста угла между профилями при значительной разнице между хордой законцовки и хордой корня крыла. В этом случае во время сборки могут сложности из-за большого отхода дерева, острых углов и краёв нервюр, которые надо будет удалить. Поэтому я воспользовался своим методом: сделал свои собственные шаблоны для каждой нервюры, а затем обработал их так, чтобы получить идеальную форму крыла. Задача оказалась сложнее, чем я ожидал, поскольку шаблон корневой части отличался от законцовки кардинально, а все профиля между ними были комбинацией двух предыдущих, вместе с кручением и растяжением. В качестве программы проектирования я использовал Autodesk AutoCAD 2012 Student Addition, поскольку съел на этом собаку при моделировании RC моделей самолётов в прошлом. Проектирование нервюр происходит в несколько этапов.

Всё начинается с импорта данных. Самый быстрый способ для импорта аэродинамического профиля (профили можно найти в базах данных UIUC аэродинамических профилей) в AutoCAD, который я нашел, заключается в создании табличного файла в формате excel в виде таблицы с колонками координат точек профиля x и y. Единственное, что следует перепроверить — соответствуют ли первая и последняя точка друг другу: получается ли у вас замкнутый контур. Затем скопировать полученное назад в txt файл и сохранить его. После того, как это проделано, следует вернуться назад и выделить всю информацию на предмет, если вы случайно вставили заголовки. Затем в AutoCAD запускается команда «spline» и «paste» для обозначения первой точки эскиза. Жмем «enter» до конца выполнения процесса. Аэродинамический профиль в основном обрабатывается таким образом, что каждая хорда становится отдельным элементом, это весьма удобно для изменения масштаба и геометрии.

Рисование и взаимное расположение профилей в соответствие плану. Передняя кромка и лонжероны должны быть тщательно доведены до нужного размера, при этом надо помнить про толщину обшивки. На чертеже, следовательно, лонжероны должны быть нарисованы уже, чем они есть на самом деле. Желательно сделать лонжероны и переднюю кромку выше, чем они есть на самом деле, для того, чтобы рисунок лег ровнее. Также пазы на лонжеронах должны быть расположены таким образом, чтобы оставшаяся часть лонжерона уместилась в нервюрах, но осталась при этом квадратной.

На рисунке показаны основные аэродинамические профиля перед тем, как они будут разбиты на промежуточные.

Лонжерон и совместная с ним передняя кромка соединены вместе, чтобы потом их можно было исключить из построения.

Аэродинамические профили сопряжены вместе и образуют форму крыла при видимом лонжероне и передней кромке.

Лонжерон и передняя кромка удалены с помощью операции «subtract», остальные части крыла показаны.

Крыло вытягивается с помощью функции «solidedit» и «shell». Далее выделяются поочередно плоскости корневой части крыла и законцовки, удаляются, а то, что получается и есть обшивка крыла. Поэтому внутренняя часть обшивки крыла является основой для нервюр.

С помощью функции «плоскость сечения» формируются эскизы каждого профиля.

После этого под командой «плоскость сечения» выбирается создание раздела. С помощью этой команды созданные профили во всех точках профиля могут быть отображены. Для помощи в выравнивании нервюр крыльев я строго рекомендую создать на каждом сечении горизонтальную линию от задней кромки крыла до передней. Это позволит правильно выровнять крыло, если оно построено с кручением, а также сделать его прямым.

Поскольку эти шаблоны на самом деле созданы с учетом обшивки крыльев, внутренняя линия профилей является правильной линией для построения нервюр.

Теперь, когда все нервюры промаркированы с помощью команды «text», они готовы к печати. На каждой странице с нервюрами я разместил схематически коробку с площадкой, доступной для печати на принтере. Маленькие нервюры можно печатать на толстой бумаге, а для крупных аэродинамических профилей подойдет обычная бумага, которая затем усиливается перед вырезанием.

Планер

Основная статья: Планер самолёта

Обычно планер самолёта включает фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, шасси и гондолы, куда помещают двигательные установки или другие агрегаты. Этот набор элементов характерен для классической конструктивной схемы. Некоторые элементы могут отсутствовать в других конструктивных схемах.

Компоновочные схемы

На сегодняшний день различают следующие компоновочные схемы самолётов:

  • классическая компоновка
  • бесхвостка
  • утка
  • летающее крыло
  • продольный триплан (с передним и хвостовым горизонтальным оперением)
  • тандем (два крыла расположены друг за другом)
  • конвертируемая (Ту-144)

Фюзеляж

Основная статья: Фюзеляж

Различные типы фюзеляжей

Фюзеляж является «телом» самолёта. В нём располагаются кабина экипажа, основные топливные баки, системы управления и контроля, пассажирские салоны и багажные отсеки (в пассажирских самолётах) или грузовые отсеки (в грузовых самолётах), оружие (в боевых самолётах) и так далее. Конструктивно-силовая схема фюзеляжа, как правило, состоит из продольных элементов (лонжеронов и стрингеров), поперечных элементов (шпангоутов) и обшивки (металлических (чаще дюралюминиевых) листов).

Пассажирские самолёты разделяют на узко- и широкофюзеляжные. У первых диаметр поперечного сечения фюзеляжа составляет в среднем 2-3 метра. Диаметр широкого фюзеляжа — не менее шести метров. Все широкофюзеляжные самолёты — двухпалубные: на верхней палубе располагаются пассажирские места, на нижней — багажные отсеки. Существуют самолёты с двумя пассажирскими палубами — Airbus A380 и Боинг 747.

Крыло

Основная статья: Крыло самолёта

Ил-76, высокоплан с Т-образным оперением

Крыло является ключевой частью в конструкции самолёта, оно создаёт подъёмную силу: профиль крыла устроен таким образом, что консоль разделяет набегающий на самолёт поток воздуха. Над верхней кромкой крыла образуется область низкого давления, одновременно под нижней — область высокого давления, крыло «выталкивается» наверх, и самолёт поднимается.

Крыло чаще всего крепится к фюзеляжу:

  • через центроплан, расположенный в нижней части фюзеляжа у низкопланов (Ил-96, Ту-96, Airbus A380 и Боинг 747)
  • или — у высокопланов — в верхней части фюзеляжа (Ил-76, Ан-22, Ан-124-Руслан, Ан-225-Мрия, C-130 Hercules).

Крепление крыла непосредственно к центральной части фюзеляжа без центроплана характерно для боевых самолётов (Ту-22М).
Самолёт также может иметь два, три и более крыла. Чаще всего у самолётов, имеющих два крыла — бипланов — одно крыло крепится к верхней части фюзеляжа, а другое — к нижней (Ан-2).

На крыле установлено множество отклоняющихся меньших консолей (механизации): закрылки, предкрылки, , элероны, интерцепторы и другие. Они позволяют регулировать перемещение самолёта в трёх плоскостях, путевую скорость и некоторые другие параметры полёта. На современных самолётах на крыльях часто устанавливаются вертикальные законцовки, уменьшающие завихрения воздуха на кончиках крыла, снижая уровень вибрации, и, как следствие, экономя топливо. Внутри крыльев (у крупных самолётов), как правило, установлены топливные баки. У самолётов-истребителей дополнительные топливные баки нередко подвешиваются к специальным вертикальным консолям-креплениям.

Аэродинамические свойства крыла определяются его геометрией: размахом, площадью, а также углом и направлением стреловидности. Существуют самолёты с изменяемой геометрией крыла (самолёты с крылом изменяемой стреловидности).

Оперение

Основная статья: Оперение (авиация)

Оперение устанавливается в хвостовой или носовой части фюзеляжа. Хвостовое оперение в большинстве случаев представляет собой вертикально расположенный киль (или несколько килей — как правило два киля) и горизонтальный стабилизатор, близкие по конструкции к крылу. Киль регулирует путевую устойчивость самолёта (по оси движения), а стабилизатор — продольную (т. е. устойчивость по тангажу).

Горизонтальное оперение устанавливается на фюзеляже (Ил-86) или на верху киля (T-образная схема (Ту-154, Ил-76)). Киль устанавливается на фюзеляж или в двухкилевой схеме — на обоих кончиках цельного стабилизатора (Ан-225). На некоторых боевых самолётах дополнительное оперение устанавливается в носовой части фюзеляжа (Су-35). Для обеспечения достаточной путевой устойчивости на высоких скоростях, сверхзвуковые самолёты имеют непропорционально большой киль (Ту-22М3) или два киля (Су-27, МиГ-25, F-15).

Части крыла самолёта

Крыло можно разделить на три части: левую и правую полуплоскости или консоли и центроплан. Фюзеляж может быть сделан несущим (например, на самолётах Су-27, F-35, Су-57). Полуплоскости в свою очередь могут включать наплыв крыла и законцовку. Часто встречается выражение «крылья», но оно ошибочно по отношению к моноплану, так как крыло одно и состоит из двух полуплоскостей. В редких случаях и моноплан может иметь 2 крыла, например, Ту-144 имел дополнительное убирающееся переднее крыло.

Предкрылки. Основные функции. 

Предкрылки – отклоняемые поверхности на передней кромке крыла. По своему строению и функциям они схожи с закрылками Фаулера – отклоняются вперед и вниз, увеличивая кривизну и немного площадь, образуют щель, для прохода воздушного потока к верхней кромке крыла, чем способствуют увеличению подъемной силы. Предкрылки, просто отклоняемые вниз, которые не создают щели называются отклоняемыми носками и только увеличивают кривизну крыла.

Спойлеры и их задачи

Спойлеры. Перед рассмотрением спойлеров, следует заметить, что при создании дополнительной подъемной силы всеми вышеперечисленными устройствами создается дополнительное лобовое сопротивление, что ведет к понижению скорости. Но это происходит как следствие повышения подъемной силы, в то время как задача спойлеров – конкретно значительное повышение лобового сопротивления и прижимание самолета к земле после касания. Соответственно это единственное устройство механизации крыла, которое находится на верхней его поверхности и отклоняется вверх, чем и создается прижимная сила.

А зачем же нужно увеличивать подъемную силу? Вообще требуется не столько увеличение подъемной силы, сколько уменьшение скорости самолета, по крайней мере в гражданской авиации. А поскольку эти две величины непосредственно связаны, потому и происходит одно за счет другого.

Уменьшение скорости необходимо при взлете и посадке для обеспечения большей безопасности и уменьшения длины взлетной полосы. Кроме того, боевым самолетам довольно часто при выполнении того или иного маневра необходимо очень быстро увеличить либо уменьшить подъемную силу, для чего и служит механизация крыла.

Части самолетов

Классификация по конструктивным признакам

В зависимости от количества крыльев различают моноплан (одно крыло), биплан (два крыла) и полутораплан (одно крыло короче, чем другое).

В свою очередь монопланы делят на низкопланы, среднепланы и высокопланы. В основу этой классификации лежит расположение крыльев возле фюзеляжа.

Если говорить об оперении, то можно выделить классическую схему (оперение сзади крыльев), тип “утка” (оперение перед крылом) и “бесхвостка” (оперение — на крыле).

По типу шасси воздушные судна бывают сухопутными, гидросамолеты и амфибии (те гидросамолеты, на которые установили колесные шасси).

Есть разные виды самолетов и по видам фюзеляжа. Различают узкофюзеляжные и широкофюзеляжные самолеты. Последние — это, в основном, двухпалубные пассажирские лайнеры. Наверху находятся места пассажиров, а внизу — багажные отсеки.

Вот что из себя представляет классификация самолетов по конструктивным признакам.

https://youtube.com/watch?v=arubWOnDMuo%26t%3D218s

Органы управления и сигнализации

Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.

Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:

  1. Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:
  • рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
  • коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
  • непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).
  1. Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.

При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.

Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:

  1. Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
  2. Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
  3. Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
  4. Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.

Равнокрылые стрекозы

У представителей подотряда равнокрылых стрекоз обе пары крыльев имеют одинаковый размер, а во время отдыха от полетов насекомые складывают свои крылья и держат их в вертикальном положении над телом. Скорость полета этих стрекоз намного меньше, чем у разнокрылых. Самыми «яркими» представителями подотряда являются:

Стрекоза Красотка девушка или красотка тёмнокрылая (лат. Calopteryx virgo), входящая в семейство Красотки (лат. Calopteryg idae). Это насекомые средних размеров с размахом крыльев до 7 см и длиной тела около 5 см. Расцветка крыльев мужских особей голубовато-синяя, а цвет тела зеленовато-синий с металлическим оттенком. Для самок стрекоз характерны прозрачные крылышки, пронизанные бурыми прожилками, и бронзово-зеленая расцветка тела. Обитает стрекоза красотка-девушка вдоль поросших растительностью берегов ручьев и рек с медленным течением. Полетный период начинается в июле и заканчивается в конце сентября. Живут эти стрекозы в Европе, в Сибири, на Дальнем Востоке, Китае, Японии, Монголии, Корее.

Самка(слева) и самец (справа)

Стрекоза Стрелка южная (лат. Coenagrion mercuriale). Довольно маленькие стрекозы с длиной тела не превышающей 3,5 см и размахом крыльев около 4,5 см. Самец стрекозы является обладателем яркой голубой окраски тела с темным пятном сердцевидной формы. Цвет женских особей может изменяться от зеленого до красно-коричневого с черными пятнами на каждом брюшном сегменте. Увидеть в воздухе этих насекомых можно как в начале мая, так и в середине сентября. Стрекозы летают недалеко от больших водоемов или речек с медленным течением.

Стрекоза Лютка-дриада (лат. Lestes dryas) является представителем семейства Лютки (лат. Lestidae). Маленькая стрекоза с длиной тела около 3,5-4 см и размахом крыльев до 3-4 см. Окраска самцов и самок одинаковая – бронзово-зеленая сверху, а по бокам с желтым оттенком. Края прозрачных крылышек обрамлены бурой каемкой. Эти стрекозы начинают летать с начала июля до первых чисел сентября. Обитает стрекоза лютка-дриада вблизи теплых и мелких, порою пересыхающих водоемов, с обильной водной растительностью.

Megaloprepus caerulatus — самая большая стрекоза в мире. Особи этого вида могут достигать 10 см длиной и иметь размах крыльев до 19 см. Взрослые стрекозы питаются пауками, хватая их на лету прямо с ловчей паутины. Крылья у этих насекомых прозрачные с бурыми жилками, с широкой синей вертикальной полосой у верхушки крыла. На этой полоске находятся бледно-голубые округлые пятна, порой сливающиеся в единую полоску. Окраска широкой полосы на нижней стороне крыльев стрекозы — чёрная. Первая и вторая пары крыльев практически одинаковы по размерам и строению. Самая большая стрекоза в мире обитает во влажных и сырых лесах в Центральной и Южной Америке.

Принцип работы

То, как работает крыло самолета, доступно объяснили журналисты телеканала «Россия 2». Рекомендуем ознакомиться с коротким и познавательным видео, на котором принцип работы крыла самолета изложен доступным языком.

Согласно закону Бернулли, чем выше поток частиц или жидкости, тем меньше будет наблюдаться внутреннее давление воздушного потока. Именно по этому закону создается профиль крыла, то есть поток частиц или жидкости, соприкасаясь с поверхностью профилей, равномерно распределятся по всем частям элемента.

В хвостовой зоне частицы также не должны соединяться, чтобы не образовался вакуум, поэтому верхняя часть элемента обладает большей кривизной. Именно такое строение позволяет создать меньшее давление на верхней части элемента, что и требуется для создания подъемной силы.

Сила подъема крыла может завесить и от «угловой атаки». Для ее замера используется длина хорды крыла и скорость встречного потока воздушных масс. Чем больше будет показатель «угловой атаки», тем будет больше сила подъема крыла. Поток воздушных масс может быть как ламинарным, так и турбулентным:

  1. Гладкий поток без вихрей называется ламинарным, с его помощью создается подъемная сила.
  2. При турбулентном потоке, который создается при помощи вихрей, равномерно распределить давление не получится, соответственно, и подъемную силу создать не удастся.

Чтобы воздушный транспорт имел нужный скоростной диапазон, мог осуществлять безопасную посадку и взлет, максимально разгонялся, существует специальный механизм управления крыла, в который входят следующие элементы:

  • закрылки и предкрылки;
  • интерцепторы;
  • щитки для посадки.

Закрылки устанавливаются в задней части, являются основными компонентами в механизме управления самолета. Они уменьшают скорость, предоставляют авиатранспорту необходимую силу для подъема в воздух. Предкрылки не допускают возникновения слишком большой «угловой атаки», элементы расположены в носовой части. Интерцепторы расположены вверху крыла, помогают снизить подъемную силу когда это необходимо.

Закрылки самолета. Основные виды.

Закрылки – первая из придуманных разновидностей механизации крыла, они же и наиболее эффективны. Они широко применялись еще до Второй Мировой войны, а на ее протяжении и после их конструкция была доработана и, также, были изобретены новые виды закрылок. Основными характеристиками, которые указывают на то, что это закрылок действительно является им – его расположение и манипуляции, которые с ним происходят. Закрылки всегда находятся на задней кромке крыла и всегда опускаются вниз, и, к тому же, могут выдвигаться назад. При опускании закрылка увеличивается кривизна крыла, при его выдвижении – площадь. А раз подъемная сила крыла прямо пропорциональна его площади и коэффициенту подъемной силы, то если обе величины увеличиваются, закрылок выполняет свою функцию наиболее эффективно. По  своему устройству и манипуляциям закрылки делятся на:

  • простые закрылки (самый первый и самый простой вид закрылок)
  • щитовые закрылки
  • щелевые закрылки
  • закрылки Фаулера (наиболее эффективный и наиболее широко применяемый в гражданской авиации вид закрылок)

Каким образом функционируют все вышеперечисленные закрылки показано на схеме. Простой закрылок, как видно из схемы, просто отклоняемая вниз задняя кромка крыла. Таким образом, кривизна крыла увеличивается, однако  область низкого давления над крылом уменьшается, потому простые закрылки менее эффективны, чем щитовые, верхняя кромка которых не отклоняется и область низкого давления не теряет в размерах.

Щелевой закрылок получил свое название по причине образуемой им щели после отклонения. Эта щель позволяет проходить воздушной струе к области низкого давления и направлена она таким образом, чтобы предотвращать срыв потока (процесс, во время которого величина подъемной силы резко падает), придавая ему дополнительную энергию.

Закрылок Фоулера выдвигается назад и вниз, чем увеличивает и площадь и кривизну крыла. Как правило, он сконструирован таким образом, чтобы при его выдвижении еще и создавалась щель, или две, или даже три. Соответственно он выполняет свою функцию наиболее эффективно и может давать прирост в подъемной силе до 100%.

Предкрылки. Основные функции. 

Предкрылки – отклоняемые поверхности на передней кромке крыла. По своему строению и функциям они схожи с закрылками Фаулера – отклоняются вперед и вниз, увеличивая кривизну и немного площадь, образуют щель, для прохода воздушного потока к верхней кромке крыла, чем способствуют увеличению подъемной силы. Предкрылки, просто отклоняемые вниз, которые не создают щели называются отклоняемыми носками и только увеличивают кривизну крыла.

Спойлеры и их задачи. 

Спойлеры. Перед рассмотрением спойлеров, следует заметить, что при создании дополнительной подъемной силы всеми вышеперечисленными устройствами создается дополнительное лобовое сопротивление, что ведет к понижению скорости. Но это происходит как следствие повышения подъемной силы, в то время как задача спойлеров – конкретно значительное повышение лобового сопротивления и прижимание самолета к земле после касания. Соответственно это единственное устройство механизации крыла, которое находится на верхней его поверхности и отклоняется вверх, чем и создается прижимная сила.

А зачем же нужно увеличивать подъемную силу? Вообще требуется не столько увеличение подъемной силы, сколько уменьшение скорости самолета, по крайней мере в гражданской авиации. А поскольку эти две величины непосредственно связаны, потому и происходит одно за счет другого.

Уменьшение скорости необходимо при взлете и посадке для обеспечения большей безопасности и уменьшения длины взлетной полосы. Кроме того, боевым самолетам довольно часто при выполнении того или иного маневра необходимо очень быстро увеличить либо уменьшить подъемную силу, для чего и служит механизация крыла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector