Mechanisierung eines Flugzeugflügels: Beschreibung, Funktionsprinzip und Vorrichtung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Diejenigen, die in Flugzeugen geflogen sind und auf den Flügel eines eisernen Vogels geachtet haben, während er sich hinsetzt oder abhebt, haben wahrscheinlich bemerkt, dass sich dieser Teil zu verändern beginnt, neue Elemente auftauchen und der Flügel selbst breiter wird. Dieser Vorgang wird Flügelmechanisierung genannt.

Allgemeine Informationen

Die Leute wollten schon immer schneller fahren, schneller fliegen usw. Und im Allgemeinen hat es mit dem Flugzeug ganz gut geklappt. In der Luft, wenn das Gerät bereits fliegt, entwickelt es eine enorme Geschwindigkeit. Allerdings sollte hier klargestellt werden, dass eine hohe Geschwindigkeit nur im Direktflug akzeptabel ist. Bei Start oder Landung ist das Gegenteil der Fall. Um die Struktur erfolgreich in den Himmel zu heben oder umgekehrt zu landen, ist keine hohe Geschwindigkeit erforderlich. Dafür gibt es mehrere Gründe, aber der Hauptgrund ist, dass Sie eine riesige Landebahn benötigen, um zu beschleunigen.

Der zweite Hauptgrund ist die Zugfestigkeit des Flugzeugfahrwerks, die bei einem solchen Abheben weitergegeben wird. Das heißt, am Ende stellt sich heraus, dass für Hochgeschwindigkeitsflüge ein Flügeltyp benötigt wird und für Landung und Start ein völlig anderer. Was tun in einer solchen Situation? Wiezwei Flügelpaare mit grundlegend unterschiedlichem Design für dasselbe Flugzeug erstellen? Die Antwort ist nein. Es war dieser Widerspruch, der die Menschen zu einer neuen Erfindung veranlasste, die als Mechanisierung des Flügels bezeichnet wurde.

Anstellwinkel

Um auf verständliche Weise zu erklären, was Mechanisierung ist, ist es notwendig, einen weiteren kleinen Aspekt zu untersuchen, der als Anstellwinkel bezeichnet wird. Diese Eigenschaft steht in direktem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit, die das Flugzeug entwickeln kann. Hier ist es wichtig zu verstehen, dass im Flug fast jeder Flügel in einem Winkel zur entgegenkommenden Strömung steht. Dieser Indikator wird Anstellwinkel genannt.

Nehmen wir an, um mit niedriger Geschwindigkeit zu fliegen und gleichzeitig den Auftrieb aufrechtzuerh alten, müssen Sie diesen Winkel erhöhen, um nicht zu fallen, dh die Nase des Flugzeugs so anheben, wie sie ist beim Start erledigt. Es ist hier jedoch wichtig zu verdeutlichen, dass es eine kritische Marke gibt, nach deren Überquerung die Strömung nicht auf der Oberfläche des Bauwerks bleiben kann und von ihr abreißt. In der Pilotierung nennt man das die Trennung der Grenzschicht.

Diese Schicht wird Luftströmung genannt, die in direktem Kontakt mit der Tragfläche des Flugzeugs steht und somit aerodynamische Kräfte erzeugt. Vor diesem Hintergrund wird die Anforderung gebildet - das Vorhandensein einer großen Hubkraft bei niedriger Geschwindigkeit und die Aufrechterh altung des erforderlichen Anstellwinkels, um mit hoher Geschwindigkeit zu fliegen. Es sind diese beiden Qualitäten, die die Mechanisierung des Flugzeugflügels vereinen.

Leistungsverbesserungen

VerbessernStart- und Landeeigenschaften sowie um die Sicherheit der Besatzung und der Passagiere zu gewährleisten, ist es notwendig, die Start- und Landegeschwindigkeit auf das Maximum zu reduzieren. Das Vorhandensein dieser beiden Faktoren führte dazu, dass die Designer des Flügelprofils begannen, auf die Schaffung einer großen Anzahl verschiedener Geräte zurückzugreifen, die sich direkt am Flügel des Flugzeugs befinden. Eine Reihe dieser speziellen gesteuerten Geräte wurde in der Flugzeugindustrie als Flügelmechanisierung bekannt.

Zweck der Mechanisierung

Mit solchen Flügeln konnte eine starke Wertsteigerung der Auftriebskraft des Apparates erreicht werden. Ein signifikanter Anstieg dieses Indikators führte dazu, dass die Laufleistung des Flugzeugs während der Landung auf der Landebahn stark reduziert wurde und die Geschwindigkeit, mit der es landet oder startet, ebenfalls abnahm. Der Zweck der Mechanisierung des Flügels besteht auch darin, dass er die Stabilität verbessert und die Steuerbarkeit eines so großen Flugzeugs wie eines Flugzeugs erhöht hat. Dies machte sich besonders bemerkbar, wenn das Flugzeug einen hohen Anstellwinkel erreichte. Darüber hinaus sollte gesagt werden, dass eine deutliche Verringerung der Lande- und Startgeschwindigkeit nicht nur die Sicherheit dieser Operationen erhöhte, sondern auch die Kosten für den Bau von Start- und Landebahnen senkte, da es möglich wurde, ihre Länge zu verringern.

Die Essenz der Mechanisierung

Also im Allgemeinen führte die Mechanisierung des Flügels dazu, dass die Start- und Landeparameter des Flugzeugs erheblich verbessert wurden. Dieses Ergebnis wurde durch eine starke Erhöhung des maximalen Auftriebsbeiwerts erreicht.

Die Essenz davonDer Prozess liegt darin, dass spezielle Vorrichtungen hinzugefügt werden, die die Krümmung des Flügelprofils des Geräts erhöhen. In einigen Fällen stellt sich auch heraus, dass nicht nur die Krümmung zunimmt, sondern auch der direkte Bereich dieses Elements des Flugzeugs. Aufgrund der Änderung dieser Indikatoren ändert sich auch das Strömungsmuster vollständig. Diese Faktoren sind entscheidend für die Erhöhung des Auftriebsbeiwertes.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Konstruktion der Flügelmechanik so ausgeführt ist, dass alle diese Details im Flug kontrollierbar sind. Die Nuance liegt in der Tatsache, dass sie bei einem kleinen Anstellwinkel, dh wenn sie bereits mit hoher Geschwindigkeit in der Luft fliegen, eigentlich nicht verwendet werden. Ihr volles Potenzial entf altet sich gerade beim Landen oder Abheben. Derzeit gibt es mehrere Arten der Mechanisierung.

Schild

Der Schild ist einer der häufigsten und einfachsten Teile eines mechanisierten Flügels, der die Aufgabe, den Auftriebskoeffizienten zu erhöhen, recht effektiv bewältigt. Im Flügelmechanisierungsschema ist dieses Element eine abweichende Oberfläche. Im eingefahrenen Zustand grenzt dieses Element fast eng an den unteren und hinteren Flügel des Flugzeugs an. Wenn dieser Teil ausgelenkt wird, erhöht sich die maximale Auftriebskraft des Fahrzeugs, da sich der effektive Anstellwinkel sowie die Konkavität oder Krümmung des Profils ändern.

Um die Effizienz dieses Elements zu erhöhen, ist es konstruktiv so ausgeführt, dass es sich bei einer Abweichung nach hinten und gleichzeitig zur Hinterkante verschiebt. Genau soDas Verfahren ergibt die größte Effizienz beim Absaugen der Grenzschicht von der oberen Oberfläche des Flügels. Außerdem vergrößert sich die effektive Länge der Hochdruckzone unter der Flugzeugtragfläche.

Design und Zweck der Mechanisierung eines Flugzeugflügels mit Vorflügeln

Hier ist gleich zu beachten, dass der Fixed Slat nur bei den Flugzeugmodellen montiert wird, die nicht High-Speed sind. Dies liegt daran, dass diese Art von Design den Luftwiderstand stark erhöht, was die Fähigkeit des Flugzeugs, hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, drastisch verringert.

Die Essenz dieses Elements ist jedoch, dass es einen Teil wie einen abgelenkten Zeh hat. Es wird bei Flügeltypen verwendet, die sich durch ein dünnes Profil sowie eine scharfe Vorderkante auszeichnen. Der Hauptzweck dieser Socke besteht darin, zu verhindern, dass die Strömung bei einem hohen Anstellwinkel bricht. Da sich der Winkel während des Flugs ständig ändern kann, ist die Nase vollständig steuer- und einstellbar, sodass in jeder Situation eine Position gefunden werden kann, die die Strömung auf der Oberfläche des Flügels hält. Dies kann auch das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand erhöhen.

Klappen

Das Flügelklappen-Mechanisierungsschema ist eines der ältesten, da diese Elemente zu den ersten gehörten, die verwendet wurden. Die Position dieses Elements ist immer gleich, sie befinden sich auf der Rückseite des Flügels. Die Bewegung, die sie ausführen, ist auch immerdas gleiche, sie fallen immer gerade nach unten. Sie können sich auch etwas zurückziehen. Das Vorhandensein dieses einfachen Elements hat sich in der Praxis als sehr effektiv erwiesen. Es hilft dem Flugzeug nicht nur beim Starten oder Landen, sondern auch bei allen anderen Pilotenmanövern.

Die Art dieses Artikels kann je nach Flugzeugtyp, in dem er verwendet wird, leicht variieren. Auch die Mechanisierung des Flügels der TU-154, die als einer der häufigsten Flugzeugtypen gilt, verfügt über dieses einfache Gerät. Einige Flugzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Klappen in mehrere unabhängige Teile unterteilt sind, bei anderen handelt es sich um eine durchgehende Klappe.

Querruder und Spoiler

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Elementen gibt es auch solche, die als zweitrangig einzustufen sind. Das Flügelmechanisierungssystem umfasst kleinere Details wie Querruder. Die Arbeit dieser Teile wird unterschiedlich ausgeführt. Das am häufigsten verwendete Design ist so, dass die Querruder auf einem Flügel nach oben und auf dem zweiten nach unten gerichtet sind. Darüber hinaus gibt es auch Elemente wie Flaperons. Entsprechend ihrer Eigenschaften ähneln sie Klappen, diese Teile können nicht nur in verschiedene Richtungen, sondern auch in die gleiche Richtung abweichen.

Spoiler sind ebenfalls zusätzliche Elemente. Dieser Teil ist flach und befindet sich auf der Oberfläche des Flügels. Das Auslenken bzw. Aufsteigen des Spoilers erfolgt direkt in die Strömung. Aus diesem Grund kommt es zu einer Zunahme der Strömungsverzögerung, wodurch der Druck auf die obere Oberfläche zunimmt. Dies führt zu einer Abnahmedie Auftriebskraft eines bestimmten Flügels. Diese Flügelelemente werden manchmal auch als Flugzeugauftriebssteuerung bezeichnet.

Es ist erwähnenswert, dass dies eine ziemlich kurze Beschreibung aller strukturellen Elemente der Mechanisierung von Flugzeugflügeln ist. Tatsächlich werden dort viele weitere kleine Details verwendet, Elemente, die es den Piloten ermöglichen, den Prozess der Landung, des Starts, des Fluges usw. vollständig zu kontrollieren.