ربما تكون وحدة الطائرات الرئيسية هي الجناح. إنه الجناح الذي يصنع قوة الرفع الذي يحافظ على الطائرة متعددة الأطنان في الهواء ، ويمنعها من السقوط. ليس من قبيل المصادفة أن المصممين لديهم تعبير مفاده أن الشخص الذي يمتلك الجناح يتحكم في الطائرة أيضًا. إن السعي وراء تحسين الخصائص الديناميكية الهوائية للطائرات يجبر المطورين على تحسين الجناح باستمرار والعمل على شكله ووزنه وشكله.
جناح في الملف الشخصي
ملف تعريف جناح الطائرة هو قسم هندسي من الجناح يعمل بالتوازي مع محور الطائرة. أو ببساطة - منظر جانبي للجناح. على مدى سنوات طويلة من تطوير صناعة الطائرات ، طورت مختبرات ومعاهد مختلفة واختبرت أجنحة ذات تكوينات مختلفة باستمرار. نمت السرعات ، وكتلة الطائرات ، وتغيرت المهام - وكل هذا يتطلب تشكيلات جناح جديدة.
أنواع الملف الشخصي
اليوم ، هناك العديد من ملامح الجناح ،مختلفة في الغرض. يمكن أن يحتوي النوع نفسه على العديد من المتغيرات ويمكن استخدامه على طائرات مختلفة. لكن بشكل عام ، يمكن توضيح الأنواع الرئيسية الحالية للملفات الشخصية من خلال الصورة أدناه.
- متماثل.
- غير متماثل.
- بلانو محدب.
- بينكونفيكس.
- على شكل حرف S.
- مغلفة.
- عدسي.
- شكل الماس.
- إسفين.
في بعض الطائرات ، يتم استخدام ملف تعريف متغير على طول الجناح ، ولكن عادة لا يتغير شكله طوال الوقت.
الهندسة
خارجيًا ، يشبه مظهر الجناح دودة أو شيء من هذا القبيل. كونه شكل هندسي معقد ، فلديه مجموعة خصائصه الخاصة.
يوضح الشكل الخصائص الهندسية الرئيسية لملف جناح الطائرة. المسافة (ب) تسمى وتر الجناح وهي المسافة بين النقطتين المتطرفتين في الأمام والخلف. يتم تحديد السماكة النسبية بواسطة نسبة الحد الأقصى لسمك المظهر الجانبي (Cmax) إلى الوتر الخاص بها ويتم التعبير عنها كنسبة مئوية. الحد الأقصى لإحداثيات السُمك هو نسبة المسافة من إصبع القدم إلى مكان السُمك الأقصى (Xc) إلى الوتر (b) ويتم التعبير عنه أيضًا كنسبة مئوية. خط الوسط هو منحنى شرطي على مسافة متساوية من لوحتي الجناح العلوي والسفلي ، وسهم الانحراف (fmax) هو أقصى مسافة من وتر خط الوسط. مؤشر آخر - الانحناء النسبي - يحسب بقسمة (fmax) على وتر (ب).تقليديا ، يتم التعبير عن كل هذه القيم كنسبة مئوية. بالإضافة إلى ما سبق ذكره ، هناك نصف قطر أنف الملف الشخصي ، وإحداثيات أكبر تقعر ، وعدد آخر. لكل ملف تعريف رمزه الخاص ، وكقاعدة عامة ، فإن الخصائص الهندسية الرئيسية موجودة في هذا الرمز.
على سبيل المثال ، يتميز الملف الشخصي B6358 بسمك ملف تعريف يبلغ 6٪ وموضع سهم التقعر بنسبة 35٪ وانحناء نسبي بنسبة 8٪. نظام الترميز ، للأسف ، غير موحد ، والمطورين المختلفين يستخدمون الأصفار بطريقتهم الخاصة.
الديناميكا الهوائية
يتوهم ، للوهلة الأولى ، أن رسومات أقسام الأجنحة ليست بدافع حب الفن الرفيع ، ولكن لأغراض عملية فقط - لضمان الخصائص الديناميكية الهوائية العالية لمحات الجناح. تتضمن هذه الخصائص الأكثر أهمية معامل الرفع Su ومعامل السحب Cx لكل جناح انسيابي محدد. المعاملات نفسها ليس لها قيمة ثابتة وتعتمد على زاوية الهجوم والسرعة وبعض الخصائص الأخرى. بعد الاختبار في نفق هوائي ، يمكن رسم ما يسمى بالقطب لكل ملف جانبي لجناح الطائرة. إنه يعكس العلاقة بين Cx و Su عند زاوية هجوم معينة. تم إنشاء كتيبات خاصة تحتوي على معلومات مفصلة حول كل ملف إيروديناميكي للجناح وموضح بالرسوم البيانية والمخططات المناسبة. هذه الدلائل متاحة مجانًا.
اختيار الملف الشخصي
مجموعة متنوعة من الطائرات وأنواع دفعهاتتطلب التركيبات والغرض منها مقاربة دقيقة لاختيار ملف تعريف جناح الطائرة. عند تصميم طائرة جديدة ، عادة ما يتم النظر في عدة بدائل. كلما زادت السماكة النسبية للجناح ، زادت قوة السحب. لكن مع الأجنحة الرفيعة ذات الطول الكبير ، من الصعب توفير القوة الهيكلية الكافية.
هناك سؤال منفصل حول الآلات الأسرع من الصوت التي تتطلب مقاربة خاصة. من الطبيعي تمامًا أن يختلف شكل جناح الطائرة An-2 ("الذرة") عن ملف تعريف المقاتل وبطانة الركاب. تخلق الملامح الجانبية المتماثلة والأجنحة على شكل حرف S رفعًا أقل ولكنها أكثر ثباتًا ، والجناح الرقيق مع حدبة طفيفة مناسب للسيارات الرياضية عالية السرعة والطائرات المقاتلة ، والجناح السميك مع الحدبة الكبيرة ، المستخدمة في طائرات الركاب الكبيرة ، يمكن يسمى الجناح ذو الرفع الأعلى. تم تجهيز الطائرات الأسرع من الصوت بأجنحة لها شكل عدسي ، بينما يتم استخدام أشكال الماس والشكل الإسفيني للطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه من خلال إنشاء أفضل ملف تعريف ، يمكنك أن تفقد كل مزاياها فقط بسبب سوء معالجة سطح ألواح الجناح أو سوء تصميم الطائرة.
طريقة الحساب المميزة
في الآونة الأخيرة ، يتم إجراء حسابات خصائص جناح ملف تعريف معين باستخدام أجهزة كمبيوتر قادرة على إجراء نمذجة متعددة العوامل لسلوك الجناح في ظروف مختلفة. لكن الطريقة الأكثر موثوقية هي إجراء الاختبارات الطبيعيةمنصات خاصة. قد يستمر موظفو "المدرسة القديمة" الفرديون في القيام بذلك يدويًا. تبدو الطريقة مجرد تهديد: "الحساب الكامل للجناح باستخدام المعادلات التكاملية التفاضلية فيما يتعلق بالدوران المجهول." جوهر الطريقة هو تمثيل دوران تدفق الهواء حول الجناح في شكل سلسلة مثلثية والبحث عن معاملات هذه السلسلة التي تلبي شروط الحدود. هذا العمل شاق للغاية ولا يزال يعطي فقط الخصائص التقريبية لملف جناح الطائرة.
هيكل جناح الطائرات
يجب وضع ملف تعريف محسوب بشكل جميل ومفصل في الواقع. يجب أن يؤدي الجناح ، بالإضافة إلى أداء وظيفته الرئيسية - إنشاء المصعد ، عددًا من المهام المتعلقة بوضع خزانات الوقود والآليات المختلفة وخطوط الأنابيب والأدوات الكهربائية وأجهزة الاستشعار وغير ذلك الكثير ، مما يجعله كائنًا تقنيًا معقدًا للغاية. ولكن عند الحديث بكل بساطة ، يتكون جناح الطائرة من مجموعة من الأضلاع التي توفر تشكيل المظهر الجانبي المطلوب للجناح ، والموجود عبر الجناح ، والسبارات الموجودة بطول الجناح. من أعلى وأسفل هذا الهيكل مغلق بغطاء من ألواح الألمنيوم مع مجموعة سترينجر. تتوافق الأضلاع الموجودة على طول الخطوط الخارجية تمامًا مع ملف تعريف جناح الطائرة. تصل كثافة اليد العاملة في تصنيع الجناح إلى 40٪ من إجمالي كثافة اليد العاملة لتصنيع الطائرة بأكملها.
