Факты из аэродинамики 5. Крыло
Сегодня я расскажу, какие бывают крылья. Вообще, крыло на самолете одно, но есть левая и правая консоль. Исключение самолет с двумя крыльями -- биплан и пример такого Ан-2.
С прямым крылом все просто: легко в производстве, отлично себя чувствует на небольших скоростях. Пример самолеты первой и второй мировых войн, современные поршневые самолеты.
Стреловидное крыло (40...60град) имеет преимущества на околозвуковых скоростях и сверхзвуковых скоростях. Современные авиалайнеры развивают скорость до 900км/ч, а на больших высотах это может быть уже M=0,8 (в авиации М=1 это скорость звука при данных условиях полета). Поэтому у всех крупных самолётов угол стреловидности завис от 35...45 град, не более.
Абзац со звездочкой*
Поток воздуха на стреловидном крыле можно разложить на две составляющие: перпендикулярно крылу и вдоль передней кромки. Тот вектор скорости, что вдодь передней кромки в создании подъемной силы не участвует, лишь создает сопротивление. А второй вектор, который перпендикулярен кромке крыла (Vn) имеет МЕНЬШУЮ скорость, нежели поток воздуха, который был изначально (V) (сложение векторов, все дела).
Таким ообразом, все негативные эффекты околозвуковой скорости наступят позже.
Пример, условно: негатив при M=0.8. Фактическая скорость V М=0.9, но на крыле (Vn) всего лишь М=0.6 из-за стреловидности крыла
Еще одно инженерное решение для самолетов с большим углом стреловидности. Чтобы тот поток воздуха, что скользит по кромке крыла, был нам на пользу, ставят аэродинамические гребни (МиГ17)
На некотрых истребителях вместо гребней есть "аэродинамический зуб" (МиГ23, например). Создаваемый им вихрь не дает воздуху перетекать, а при маневрировании (на як130 тоже есть) закрученный поток воздуха намного позже отлипает от крыла (при больших углах атаки, срыв на крыле позже кароч)
Для полета на сверхзвуковых скоростях крыло делают такого размера, чтобы оно вписвалось в конус Маха, иначе будет огромное сопротивление на выступающих за конус частях. Примером маленького стреловидного крыла может служить МиГ21. (а -- это скорость звука)
Вернемся на небольшие скорости. Есть понятие "удлинение крыла". Это размах крыла, поделенный на САХ (средняя аэродинм. хорда, в прошлых постах объяснял). Пример летательного аппарата с большим удлинением -- планеры.
Интересно то, что по формуле подъемной силы крыла имеет значение площадь крыла, а не удлинение, например. Но для низких скоростей выгоднее большое удлинение. Пример крыла небольшого удлинения, но большой площади -- крыло экраноплана. Его аэродинамику я не объясню, лишь догадываюсь: для экранного эффекта от водной/земной поверхности при прочих равных условиях выгоднее крыло малого удлинения
Итак, теперь про крылья изменяемой стреловидности. Площадь крыла не изменятся при повороте консоли, так что формула подъемной силы и сама подъемная сила должна быть постоянной.
Теперь перечитываем все выше и получаем: на взлетно-посадочных и маневренных режимах важны: большое удлинение крыла и малая стреловидность, а на больших скоростях наоборот. Вот вам хит 80ых, крыло изменямой стреловидности
Но весь этот поворотный шарнир крыла -- очень тяжелый элемент планера. Был найден компромисс: наплывы крыла (Су27, МиГ29 и т.д.). Имеется умеренная стреловидность большого удлинения (само крыло) для малых скоростей и большая стреловидность, малое удлинение (наплыв) на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Еще аэродинамический фокус (я писал про этот эффект в посте про БИ-1) смещается незначительно за счет использования наплыва.
Не могу пройти мимо истребителей. Для малых скоростей есть отклоняемые носки крыла, отклоняемые флаппероны (Су-30см). Для устойчивости на больших углах атаки от наплывов образуется полезный вихрь, сохраняющий путевую устойчивость самолета. Для сверхзвуковых скоростей есть цельноповоротный стабилизатор, ведь из-за образовавшихся скачков уплотнения эффективности обычных рулей высоты (как на поршневых самолетах) недостаточно.
Все. Не отвлекаюсь. Я про крыло рассказывал.
Но самый "нежный" переход от дозвука на сверхзвук у крыла оживальной формы (ту144). Для маневренного воздушного боя недостаточно, а для пассажирского самолета -- в самый раз
Крыло стрекозы
Крылья были подобраны на земле. Их было очень много. Откуда взялось такое количество - непонятно.
Летучие пушистики
С полосатыми хвостами
Первые две картинки выдал бм, но без них неполная подборка будет
Парашютист РККА с крыльями!
Конструктор Санфиров во время испытания новой парашютной системы - крыльев для десантников, Москва, 1935 год.
Серёжки-мотыльки
Пост о том, как я влюбилась в жемчуг Сваровски, к которому долгое время относилась скептически :)
Все три пары получились разными, но последняя прям в самое сердце. Теперь хочу сделать сиренево-зеленоватую версию, когда найду немного времени на это :))
Я в ВК - https://vk.com/twiggi_light
Отто Лилиенталь: жертва первого человека поднявшегося в воздух
Люди всегда завидовали птицам. Даже сейчас, когда за считанные часы можно летать между континентами люди понимают что это несравнимо со свободным полетом самой обыкновенной пташки. Не удивительно, что на заре авиации пионеры неба пытались летать, учась у пернатых. Именно эти смельчаки и начали славный путь мировой авиации, а о самом первом из них мы сегодня и поговорим.
Карл Вильгельм Отто Лилиенталь родился в 1848 году в Германии. Его отец был весьма зажиточным, и занимался продажами тканей. Мальчик рос мечтателем, но в то же время очень прагматичным и умелым. По настоянию отца Отто пошел учиться в ремесленную школу Потсдама, которую окончил с наилучшим аттестатом. Свой первый эксперимент Лилиенталь совершив в 14 лет, спрыгнув с подобием крыльев с довольно высокой хозяйственной постройки, но к счастью тогда он отделался только синяками.
А вот то, что его ожидает
Не менее успешным было его обучение в Берлинской королевской академии ремесел, после окончания, которой в 1870 году его забирают в армию на франко-прусскую войну. Там-то, во время осады Парижа, Лилиенталь впервые знакомится с «авиацией» того времени. Французы организовали воздушное сообщение между своей столицей и остальным миром посредством воздушных шаров, перевозя, таким образом, провиант, боеприпасы и почту. Кстати, тогда то и появилась первая зенитная артиллерия, до изобретения самолетов. Но всем известен основной минус воздушных шаров - зависимость от ветра. Тогда-то Лилиенталь и убедился в том, что необходимо создавать аппараты тяжелее воздуха для управляемого полета.
Для примера воздушный шар Генри Жиффара, 1878 год, Париж
После возвращения с войны он изучает накопленную до него информацию по летному делу и не находит в них каких либо внятных объяснений, касающихся управляемого полета. Все эти труды были полны философских рассуждений, наблюдений и вычислений, но полностью отсутствовал опыт конструирования. Именно накоплению опыта Лилиенталь и решил посвятить свою жизнь. Но он не был бы истинным немцем, если бы не сделал все не спеша, постепенно и педантично. Поэтому Лилиенталь начинает с изучения строения птичьего крыла, его аэродинамических характеристик. Накопленные теоретические знания Лилиенталь излагает в своей книге «Полет птиц как основа авиации» в 1889 году, которая впечатлила всех пионеров мировой авиации.
Лилиенталь считал, что секрет полета надо искать в механике крыльев птиц
Ну а чтобы обезопасить тыл финансово открывает мастерскую по изготовлению отопительных котлов в 1881 году. Инженерные способности и хорошее образование, помноженные на коммерческие способности, унаследованные от отца, приносят свои плоды. Его мастерская превращается в завод со специальной пристройкой, предназначенной для конструирования летательных аппаратов. И в 1889 году Лилиенталь собирает свой первый моноплан в чтобы проверить собственные теоретические изыскания. Но он не стал сразу бросаться с крыши ратуши, а сначала бегал и прыгал по холмам, постепенно искал нужные пропорции своего изобретения, учась балансировать им. Спустя год продолжает свои изыски со второй моделью «крыльев». А вот третья модель, собранная в 1891 году из ивовых веток и батисты, уже открыла эру авиации, ведь на ней 43х летний Лилиенталь преодолел в воздухе целых 25 метров!
Один из первых полетов, 1891 год.
Уже к пятому образцу изобретатель пришел к выводу, что крылья не должны превышать 7 метров, потому что становятся неуправляемыми и слишком тяжелыми. В 1893 году шестой аппарат Лилиенталь испытывал уже с 15ти метровой башни, построенной специально для опытов и на аппарате с площадью крыла 14 м2, преодолел свыше 200 метров, паря в воздухе. На девятом аппарате инженер предусмотрел конструкцию для смягчения удара планера при пикировании. А одиннадцатый был оснащен специальным тросовым рулем. Разумеется, такие представления не оставались без внимания и кроме зевак привлекали журналистов и даже ученых. Например, в 1895 году к нему в гости наведался старый знакомый по переписке, наш соотечественник Николай Жуковский – основоположник отечественной аэродинамики, который купил у него один из планеров.
Подготовка к полету, 1894 год.
С 1895 года Лилиенталь стал заниматься только бипланами, которые, кстати, специально для этого и изобрел. Они сильно экономили длину крыла, без потери несущих качеств. Используя ветер, он мог подниматься даже выше точки взлета, а также научился изменять траекторию полета, используя гоширование крыла. Таким образом, Лилиенталь максимально уподоблялся парящей птице. Еще изобретатель пытался оснастить планер мотором, но ни один из существующих на тот момент двигателей не обладал нужным соотношением веса и мощности.
Биплан Лилиенталя
Всего Лилиенталь построил 18 моделей аппаратов и совершил более 2000 полетов. Но, к сожалению, 9 августа 1896 года трагическая легенда об Икаре получила реальное воплощение. Во время испытания нового биплана с рулем высоты Лилиенталь слишком увлекся. Секундная остановка в воздухе и страшное падение с 15ти метровой высоты. В итоге у пионера авиации оказался сломан третий шейный позвонок и на следующий день он скончался, сказав напоследок: «Жертвы неизбежны».
Музей "короля планеров" в Анкламе, Германия
Берлинский аэропорт Тегель имени Отто Лилиенталя. Думаю он заслужил эту честь.
Сами братья Райт не раз называли Лилиенталя своим учителем. Так выдающийся инженер оставил после себя бесценный опыт воздухоплавания, дал сильнейший импульс к дальнейшим разработкам и занял почетнейшее место в истории освоения неба.
Вещал Sklef! Подписывайтесь, если вам нравится читать про интересных и незаурядных людей! Больше интересного на канале Яндекс.Дзена
Крылья
Вообще я люблю делать разные необычные вещи. Мне интересно как они устроены и смогу ли я повторить. Идея не моя, только исполнение.
Крылья из изолона, а если проще, то подложки под ламинат.
Крепится на теле с помощью репсовой ленты (странно звучит, но это именно так).
Пушистые и лёгкие
Не знаю ставить ли тег "рукоделие с процессом", но из всего процесса только это, я думаю всё понятно, проволочный каркас, ножницы, клей и куча свободного времени и достаточно терпения.
Да знаю, интерьер так себе, но что поделать ремонт, который тоже делаю сама.
Всем спасибо 🌹
Кому интересно, сижу здесь:
Boeing 777X, раскладывание законцовки крыла
Пикабу
Вдруг кому нибудь интересно.
Охлажденные крылышки
Был у товарища в деревне на выходных. Шашлыки, там... банька, все дела. На второй день, естественно, все закончилось и было принято логичное решение валить в магаз за бухлишком и мясцом. Мясцо было решено покупать в фермерском магазине (мы же в деревне). Заходим, видим большой выбор всякого, в том числе "крыло куриное охлажденное". Норм, че. Зовем продавщицу:
- Крылья свежие?
- Обижаете. Конечно свежие. У нас все свежее, все местное. На свежем воздухе растим, со своего стола кормим. Курочка вчера еще кудахтала.
- А это все крылья, что у вас есть (на прилавке, в холодильнике лежит около килограмма крылышек)?
- Зачем все? Еще есть. Вам сколько надо?
- Ну еще килограммчик бы...
- Ну вы, ребята, погуляйте минут десять, и будет вам еще килограмм.
- Рубить кур пойдете? - пытаюсь шутить я.
- Не буду я кур рубить. Разморожу вам еще килограмм.
- Так у вас же охлажденные крылья...
- Ну а какие? Горячие чтоле?
Совы у дорог
Сегодня подруга ехала на работушку и заметила у дороги сову, по всей видимости они встретелись взглядом и поняли что это судьба. Она всегда мечтала себе сову завести. Развернулась и поехала к ней, та выбежала и встала перед машиной. Вера в Ах..е, сова тоже. У той было сломано крыло и торчали косточки. Супчик получился изумительный)). Шуткую, отвезла она ее в большичку для сов, там совий мастер старался спасти птичку но все старания не увенчались успехоми... в общем не спасли совы крыло. Печалька( теперь птычка будет жить с Верой в будущее. Помимо двух трехногих котов теперь и однокрылая сова!)))
