Среда, 26.04.2017, 18:48
Приветствую Вас Гость | RSS
Четырнадцатая олимпиада посвящена 100-летию выдающегося советского авиаконструктора Р.Е.Алексеева
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

Почему возрождаются полипланные схемы крыльев на современных самолетах?

Автор: Федотов Игорь Николаевич
Возраст: 16 лет
Место учебы: МАОУ ШИЛИ
Город, регион: Калининград. Калининградская область

 

Историко-исследовательская работа " Почему возрождаются полипланные схемы крыльев на современных самолетах "

План исследовательской работы:
1.    Введение
2.    Развитие полипланных схем
2.1    До 1945 года
2.2    После 1945 года
2.2.1    В космонавтике и ракетостроении
2.2.2    В авиации
3.    Заключение 
4.    Использованные ресурсы
1.Введение
Цель работы: Выявить причины появления полипланных схем на современных самолётах
Задачи: 1. Определить, что такое полипланное крыло
               2. Изучить историю создания и судьбу самолётов с крылом такого типа
               3. На базе полученной информации сделать вывод о причинах возрождения полипланных схем
Полипланные крылья – это несущие, стабилизирующие или управляющие поверхности, представляющие собой совокупность «планов» обычно одинакового профиля и расположения

    Разрезное крыло, - крыло ЛА, оборудованное предкрылками и закрылками, образующими в крыле профилированные щели. 
2. Развитие полипланных схем
   2.1 До 1945 года
Стремление максимально использовать преимущества большого удлинения и в то же время обеспечить жесткость и небольшой вес конструкции привело к появлению решетчатых крыльев, напоминающих внешне оконное жалюзи. Так, например, крыло, сконструированное в Англии Г.Филлипсом, представляло собой раму длиной 6,8м и высотой 2,8 м, внутри которой располагались одна над другой 50 узких пластинок с вогнутым профилем. В 1893 г. это крыло, установленное на тележке с паровым двигателем мощностью 5,5 л.с, вращающим винтовой пропеллер, испытывалось на круговом треке. Опыты показали высокую эффективность системы крыльев - тележка приподнималась над землей при нагрузке на мощность 33 кг/л.с. 

 

К сожалению, на тот момент этот образец был единственным. Практическая авиация перешла на би и трипланы. Кроме этого, появились модели и образцы реально летающих самолётов с двумя, а позднее и с одним крылом (его, однако, считали недостаточно надёжным). В скором времени о щелевых крыльях забыли совсем. 
Шло время, развивались самолёты. Конструкторы старались сделать их всё более масштабными и грузоподъёмными и скороподъёмными. Обычные моно и биплпанные схемы уже не могли удовлетворить таким потребностям. Эту проблему в своих самолётах одним из первых решил Фредерик Хенли Пейдж. Он вспомнил о разработках Филлипса и, интерпретировав их по своему, установил на переднюю кромку крыла автоматические щелевые предкрылки, которые, посредством выдвигания на определённое расстояние, автоматически регулировали сдув пограничного слоя, делая его максимально устойчивым и эффективным (на тот момент) на протяжении всего полёта.
 
 
И вновь возникла необходимость вернуться к идее полипланных схем.
К 1930м годам уже получила развитие гражданская авиация. Самолёты, будучи удобным средством передвижения, требовали, однако, достаточно длинных взлётно–посадочных полос. Так же их пилотирование усложнялось их скоростью. Целью решить эту проблему задался Герхард Физлер. Вместе с главным конструктором Рейнхольдом Мевесом он специализировался на самолетах, относящихся сегодня к классу самолетов укороченного взлета и посадки.
Удачным решением было использование посадочной механизации для достижения минимально возможных скоростей полета и наименьших дистанций для взлета и посадки. Благодаря автоматическим предкрылкам "Хендли Пейдж", занимавшим 55% размаха крыла и так называемому "вращающемуся крылу" (закрылку, выдвигаемому назад и вниз и увеличивающего площадь крыла на 18%), самолет показал отличные данные на малых скоростях и необычно короткие разбег и пробег. Фактически это был первый в мире самолет короткого взлета и посадки.
Всю заднюю кромку крыла занимала посадочная механизация - внешняя панель представляла собой статически сбалансированный щелевой элерон, а внутренняя - щелевой закрылок.
Результаты испытаний оправдали самые радужные предположения: скоростной диапазон был в пределах 50-170км/ч; взлет при ветре 13км/ч занимал 40 метров, а пробег при том же ветре и использовании тормозов - 15 м. Также было установлено, что самолет с весом 1240кг и нагрузкой на крыло 48кг/кв.м сохранял управляемость при скорости до 50км/ч, а при достаточном встречном ветре буквально парил в воздухе на одном месте. При ветре 13км/ч разбег был 50 м, а пробег 18 м.
 
 
2.2 После 1945 года
2.2.1. В космонавтике
В космонавтике полипланные схемы распространены больше, чем в авиации. Среди примеров в основном ракеты, на которых применяются складные полипланные стабилизаторы. 
 
 
 
Практически незаменимыми они стали в результате следующих своих свойств: сохраняют работоспособность на больших углах атаки, отличаются высокой прочностью и малым весом, удобно складываются и раскладываются. 
 
Одно время в СССР развивали проект многоразового космического корабля. В нём, кроме прочего, предлагалось использовать полипланные носовые стабилизаторы.
 
 

2.2.2. В авиации
После войны полипланные схемы на самолётах не умерли. В ходе исследований выяснилось, что такие схемы намного эффективнее обычных. К примеру, при продувке оказалось, что щелевые закрылки на 90 % эффективнее обыкновенных. Поэтому такие схемы получили распространение там, где была нужна повышенная грузоподъёмность, скороподъёмность, короткий разбег и максимальный контроль несущих плоскостей на критических углах атаки. Примерами этого могут служить щелевые закрылки и предкрылки, встречающиеся на самолётах с малой авиации до боингов и суперджетов. Кроме этого, мне удалось найти сведения о проекте очень крупного пассажирского авиалайнера с крылом полипланного типа. Его разработками занималась в 40х годах группа исследователей Военно - воздушной и инженерной академии им. Н.Е.Жуковского. приведу лишь некоторые его характеристики:

взлётный вес: 620 тонн

к - во пассажиров: 600 - 800

дальность полёта: 10 - 12 тыс. км.
 


Обычный щелевой предкрылок в выпущенном состоянии.
 


Двухщелевые закрылки. Самолёт малой авиации

 

Макет полипланного авиалайнера


Человек никогда не останавливается в своём развитии. Долгое время многие стремились сделать самолёт ещё более управляемым и стабильным. Поэтому ли, или потому, что современной авиации больше некуда разыиваться по канонам, по всему миру стали появляться подобные самолёты с полипланным крылом. Позже выяснилось, что по таким характеристикам, как управляемость, общая стабильность и стабильность на критических углах атаки они превосходят традиционные в 2, а иногда и в боьшее количество раз.
 

 
 

3. Заключение
Подводя итог, хотелось бы сказать, что возрождение и использование полипланных схем в современной авиации – далеко не ошибка, а, скорее, итог длительной работы по изучению воздушной среды, возвращение к пути, предложенному ещё в самом начале Филиппсом. Считаю, что в будущем подобные схемы будут всё шире использоваться на различных типах ЛА, что неизбежно приведёт к развитию авиации.
4.Использованные ресурсы
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?action=print;num=1173544256
http://igor113.livejournal.com/457842.html
http://ya-pilot.ru/viewtopic.php%3Fpid=781.html

Категория: Готовые работы | Добавил: Service (11.12.2016) | Автор: Игорь Федотов W
Просмотров: 191 | Рейтинг: 4.0/6
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
14-Я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЕНА!
ИТОГИ ПОДВЕДЕНЫ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ В 15-Й ОЛИМПИАДЕ НАЧНЕТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2017 ГОДА!

Google+
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (8836)
Бадакова Анастасия (6311)
Кузьминова Анастасия Олеговна (6211)
Чеховская Алена Алексеевна (4392)
Кошманов Илья Игоревич (4136)
Иванов Семен Владимирович (3883)
Пушинская Кристина Валерьевна (3811)
Беляева Александра Сергеевна (3734)
Ахметшин Тимур (3567)
Рафаэль (3380)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017