Почему закрылки передней кромки (LEF) создают подъемную силу при опускании на малых скоростях, но уменьшают подъемную силу при опускании на более высоких скоростях?

Закрылки передней кромки, также известные как предкрылки, на самом деле не создают подъемной силы. Влияние на коэффициент подъемной силы незначительно (в целом менее 10%), но они помогают увеличить угол атаки сваливания. Таким образом, закрылки создают подъемную силу за счет увеличения площади поверхности и изгиба профиля, в то время как предкрылки откладывают сваливание и обеспечивают более высокий угол атаки за счет уменьшения перепада давления вокруг передней кромки. Это увеличивает теоретическую максимальную подъемную силу за счет увеличения угла атаки сваливания, но не сильно меняет коэффициент подъемной силы.

Предкрылки спроектированы так, чтобы работать с высоким УА, на более высокой скорости ваш УА очень мал, поэтому предкрылок не работает должным образом, нарушая поток на стороне всасывания ветра и уменьшая фактический УА, тем самым уменьшая подъемную силу этого конкретного крыла. одновременно увеличивая лобовое сопротивление.

На этом сайте есть некоторая информация о том, что передняя и задняя кромки F-16 делают во время полета - симметрично. Мы видим, что на больших скоростях крыло прямое: у него малый угол атаки, а на большой скорости лобовое сопротивление должно быть низким.

При высоком УА требуется отклонение предкрылков, а при малых скоростях отклоняются и закрылки. Конфигурация подхода работает как тонкое крыло с большим изгибом.

Единственная причина, о которой я могу думать, это угол атаки. На малой скорости угол атаки выше, поэтому даже падающая вниз секция имеет положительный угол атаки, создавая подъемную силу. На высокой скорости он ниже, в результате чего падающая вниз секция имеет отрицательный угол атаки и, таким образом, создает отрицательную подъемную силу.

Итак, почему у нас вообще есть это устройство? (По крайней мере частично) Потому что постепенная кривая, а не плоская пластина, приводит к меньшему сопротивлению и более безопасному сваливанию .

Когда закрылки (предкрылки) передней кромки опускаются, они уменьшают эффективный угол атаки, но позволяют увеличить еще больше за счет поднятия носовой части. Так

• При симметричном развертывании вниз самолет может лететь медленнее за счет увеличения угла атаки, принимая более высокое положение носа, чем он мог бы выдерживать в противном случае для той же траектории полета.
• При асимметричном развертывании уменьшение эффективного угла атаки на той стороне, где оно опущено, означает, что общая подъемная сила там уменьшается — хотя увеличение развала немного увеличивает коэффициент подъемной силы, поэтому уменьшение меньше, чем если бы все крыло было повернуто — и увеличивается на той стороне, где он находится вверху, хотя опять же отрицательный развал немного снижает коэффициент подъемной силы. Это означает, что это не так эффективно, как использование устройств задней кромки (элеронов), где изменение развала работает в том же направлении, что и изменение эффективного угла атаки.

LEF (передние кромки перед крыльями) опускаются симметрично, имеется встроенная асимметричная тормозная система, предотвращающая это асимметричное отклонение, если сразу ощущается разница более чем в несколько градусов (5 градусов). Это делают закрылки или флапероны с задней кромки крыльев, а на некоторых реактивных самолетах для этого есть стабилизаторы, двигающиеся как ножницы. На более низкой скорости угол атаки огромен, и это обеспечивает подъемную силу. На высокой скорости угол атаки невелик, а LEF в нижнем положении создают сопротивление больше нормального значения, потому что поток воздуха идет по касательной, а не по углу отклонения передних кромок.