Почему у «Конкорда» не было закрылков и предкрылков?

Почему нет закрылков?

Закрылки изменяют момент тангажа крыла. В конце концов, они добавляют подъемную силу по всей хорде, поэтому сумма увеличенной подъемной силы достигает середины хорды, что на четверть хорды позади обычной подъемной силы. Если нет отдельной поверхности оперения, чтобы компенсировать момент тангажа, вызванный этой дополнительной подъемной силой, самолет быстро накренится носом вниз и разобьется.

Далее закрылки изменяют изгиб и, следовательно, дестабилизируют крыло. Без стабилизирующего хвоста конфигурация с изогнутой дельтой станет неустойчивой. Единственный изгиб, полезный для треугольных крыльев, находится на передней кромке и должен быть компенсирован небольшим отклонением задней кромки рулей вверх. Положительный изгиб у задней кромки является дестабилизирующим и допускается только на летающем крыле с искусственным повышением устойчивости.

Почему без планок?

Предкрылки полезны для замедления разделения потока на более высокие углы атаки и позволяют крылу создавать большую подъемную силу. Чтобы понять их влияние, недостаточно рассмотреть, что они делают с обтеканием крыла, необходимо также понять влияние крыла на предкрылок. Предкрылок похож на маленькое крыло, летящее прямо перед основным крылом и, следовательно, в направлении вверх. Крыло создаст очень большую подъемную силу на предкрылке и, в свою очередь, увидит, что его пик всасывания вокруг передней кромки значительно уменьшается, что помогает удерживать поток вниз по потоку. Сравнительный график ниже должен хорошо иллюстрировать этот эффект:

_{Рисунок 36 из статьи АМО Смита " Аэродинамика большой подъемной силы " .}

Но треугольное крыло на больших углах атаки не имеет присоединенного обтекания на своей верхней стороне. Он использует отрыв потока на передней кромке, что создает мощный вихрь над верхним крылом. Это называется вихревым подъемом . Таким образом, для взлета и посадки развертывание передних краевых устройств лишь немного помогло бы Конкорду — они наиболее полезны в районе непосредственно перед тем, как сработает вихревая подъемная сила. Это было бы для дозвукового крейсерского полета, для которого исходное крыло Конкорда было совершенно непригодным. Добавление изгиба на передней кромке значительно увеличило бы дозвуковое L/D, поэтому сегменты дозвукового крейсерского полета (как и все полеты над землей) и полеты в зоне ожидания были бы намного эффективнее. Первоначально это не рассматривалось, и предпочтение было отдано более низкой сложности крыла без предкрылков.

В случае с Concorde B было предложено увеличить размах и добавить изменяемый угол наклона передней кромки (без предкрылков!). Изображение ниже взято с исходного веб-сайта, который был источником сайта, на который вы ссылались в своем вопросе.

_{Аэродинамические улучшения Concorde B ( источник изображения )}

Если вы теперь посмотрите, как это могло бы улучшить L/D, становится очевидным, что самые передовые устройства помогли больше всего. Улучшение L/D при взлете и посадке, кстати, в основном можно отнести за счет увеличения размаха.

_{Сравнение аэродинамической эффективности Concorde A и B ( источник изображения )}

Эта информация отсутствует на сайте, на который вы ссылаетесь, но она необходима для понимания того, почему в Concorde B был добавлен переменный спад: это должно помочь увеличить дальность полета за пределы соединения Париж-Нью-Йорк и обеспечить более эффективный дозвуковой полет (особенно трюм на скорости 250 узлов). ).

Потому что с треугольным крылом задняя кромка имеет рули высоты, а закрылок находится слишком далеко в кормовой части. Они зависят от площади крыла и способности работать при гораздо более высоких углах атаки, чем прямое крыло, чтобы снизить скорость.

Что касается предкрылков, то они не так уж сильно увеличивают Clmax, лишь немного из-за увеличения хорды при свисании передней кромки. Основная функция предкрылков состоит в том, чтобы действовать как сужающееся сопло для нагнетания слоя воздуха с более высокой скоростью вдоль верхней части крыла, чтобы увеличить угол сваливания, чтобы позволить крылу развивать более высокую подъемную силу за счет работы с более высокими углами атаки. Нормальное крыло с углом сваливания около 15 градусов будет иметь угол сваливания около 25 градусов с выпущенными предкрылками.

Дельта уже работает с очень высокими углами атаки, когда они медленные, из-за гигантского вихря, создаваемого крутой передней кромкой, которая задерживает сваливание. Добавление планки не дает достаточного дополнительного преимущества. Я не могу вспомнить ни одного треугольного летательного аппарата с предкрылками LE, хотя, возможно, кто-то знает о некоторых. Закрылки передней кромки да, но не предкрылки.