Почему закрылки убираются?

Почему закрылки убираются? Я знаю, поначалу это может показаться очевидным из-за лобового сопротивления, но вместо того, чтобы убирать закрылки, нельзя ли просто сделать закрылки достаточно гибкими, чтобы они заняли положение с уменьшенным сопротивлением и действовали как вытянутое крыло?

Может быть, есть причина, по которой мы должны изучить эту технологию, поскольку она действительно может помочь с точки зрения скороподъемности. Или это уже рассматривалось, но инженеры решили, что с этим что-то не так, и отбросили эту идею?

И, кстати, большинство ответов касалось автоматического уборки закрылков, хотя я ничего не говорил о том, чтобы сделать закрылки автоматическими. Просто оговорка.

На авиалайнере, летящем со скоростью 150 узлов, как ваша система закрылков будет различать взлетную и посадочную конфигурации? Как вы ожидаете, что пилот, летящий в порывистых условиях на малой высоте, будет вести себя с крылом, которое меняет свою конфигурацию в ответ на каждый порыв ветра?
Вам нужны разные настройки закрылков для разных условий и сценариев. CACC упомянул пару. Рассмотрим только различные потребности небольшого самолета АОН (например, C172). Вам не нужны закрылки для нормального взлета и 10° для мягкого и/или короткого взлета. Вам может понадобиться 20° при порывах и посадках при сильном боковом ветре. Тем не менее, вам нужно 30° для нормальной посадки и 40° для мягкой и/или короткой посадки. Некоторым пилотам нравится убирать закрылки при выкатывании, чтобы повысить эффективность торможения. Другие предпочитают дождаться полного выезда за пределы взлетно-посадочной полосы. И как бы вы разрешили асимметричные закрылки, если вы не можете их убрать.
Описанный вами механизм не может учитывать изменение соотношения сторон закрылков некоторых типов, которые выдвигаются назад (например, закрылки Фаулера ) .
Почему минус? Что такого плохого в нестандартном вопросе, который заслуживает отрицательного голоса?
@PeterKämpf спасибо.
@Авиатор. J'assume que tu parle francais. А может и нет. Во всяком случае, я никогда не видел закрылки, которых нет раньше.
Какая связь с Францией? Я был не прав... путаница
Мне жаль. Просто ваше имя французское, а также вы разместили вопрос с диаграммой на французском языке. Но, я думаю, нет?

Ответы (4)

Закрылки убираются, чтобы уменьшить площадь крыла. Это имеет несколько преимуществ при быстром полете:

  • Более высокая нагрузка на крыло (вес на подъемную силу) снижает порывистую нагрузку. При ударе вертикальным порывом резко увеличивается угол атаки и подъемная сила. Если это происходит на высокой скорости (точнее: при высоком динамическом давлении), увеличение подъемной силы может вызвать перегрузку крыла. Уменьшенная площадь будет создавать дополнительную подъемную силу только до того, как крыло заглохнет, что ограничивает дополнительную подъемную силу от порывов ветра.

  • Меньшая открытая площадь также означает меньшее сопротивление трения. Ваше предложение гибкого закрылка по-прежнему оставляет обе стороны закрылка открытыми, добавляя больше поверхности для сопротивления трения. Иными словами, более высокая нагрузка на крыло смещает коэффициент подъемной силы вверх, что обычно улучшает L/D на высокой скорости.

  • Уборка закрывает зазоры между секциями крыла и закрылка. Хотя эти зазоры важны для максимизации коэффициента подъемной силы при минимально возможной посадочной скорости, они увеличивают сопротивление при всех коэффициентах подъемной силы.

Механизм втягивания тяжелый и увеличивает стоимость обслуживания, но оно того стоит.

Очень подробный, но понятный ответ. Спасибо, что так хорошо объяснили.
Гибкая заслонка с широким диапазоном частот и датчиком расхода с широким диапазоном частот, например датчиком порывов, может использоваться для смягчения порывистых нагрузок за счет снижения порывистых нагрузок с обратной связью. Если бы закрылок был еще более конформным, это могло бы уменьшить сопротивление трения. Это конечная цель усилий AFRL по разработке соответствующего закрылка задней кромки .

Хотите верьте, хотите нет, но «гибкие» управляющие поверхности являются секретом планеров для соревнований по метанию, где для броска требуется меньший тангаж (чтобы он не зацикливался на высоких скоростях) и больше для статического стабильного планирования после замедления. Эти неуправляемые планеры, обычно сделанные из бумаги, имеют обшивку руля высоты в виде поверхности, которая сглаживается на высокой скорости и пружинит, когда аэродинамические силы ниже.

На пилотируемых самолетах есть несколько различных настроек закрылков, которые пилот может захотеть использовать для дополнительной подъемной силы и/или дополнительного сопротивления. Эти положения необходимо жестко удерживать для управления самолетом. Заставить их двигаться без команды пилота было бы непредсказуемо, да и небезопасно.

Закрылки используются для управления подъемной силой и сопротивлением, необходимыми во время полета. например, при взлете и посадке требуемая подъемная сила намного выше, чем при поддержании постоянной высоты на крейсерской скорости (высокое сопротивление при посадке также способствует снижению скорости), поэтому при взлете и посадке закрылки выпускаются.

Если закрылок является гибким, так что он автоматически настраивается на положение минимального сопротивления, пилот не может контролировать создаваемую подъемную силу. Несмотря на то, что есть и другие способы управления подъемной силой и сопротивлением, использование закрылков — один из самых быстрых способов, который дает пилоту гораздо лучший контроль.

Закрылки необходимы для эффективного управления самолетом при взлете, посадке, турбулентности, плохой погоде и ряде других ситуаций.

Вы можете развить свой второй абзац. Почему лучше? каковы плюсы/минусы других решений?

Простые закрылки, как вы предлагаете, представляют собой просто участки задней кромки, которые можно опустить. Это помогает замедлить самолет перед посадкой и дает небольшую дополнительную подъемную силу, но для медленного и безопасного полета самолету требуется как можно большая площадь крыла.

Далее по шкале идут разрезные закрылки, которые представляют собой нижнюю часть задней кромки. Когда они опускаются, верхняя часть остается, поэтому площадь крыла не уменьшается.

Еще более эффективными являются закрылки, которые выдвигаются назад, фактически увеличивая площадь крыла, а также вниз. Оставлять эти закрылки выпущенными и просто поднимать их в горизонтальном полете нецелесообразно, так как они создают чрезмерное сопротивление и подвержены чрезмерным аэродинамическим силам, когда самолет пытается разогнаться до крейсерской скорости.

Гибкие закрылки также не являются жизнеспособным решением, потому что воздух на задней кромке всегда турбулентен, по крайней мере в некоторой степени, и подвижные поверхности в этом положении склонны к флаттеру, при котором они быстро вибрируют вверх и вниз. Это приводит как к нежелательным последствиям при обращении, так и, в конечном счете, к разрушению конструкции. Закрылки должны жестко удерживаться на месте в убранном состоянии.

Спасибо, что поделились со мной другими видами дизайнов клапанов. Единственная причина, по которой я задал этот вопрос, заключалась в том, чтобы сделать что-то немного нестандартное. Я рад, что ты делаешь то же самое.