Meccanizzazione di un'ala di aeromobile: descrizione, principio di funzionamento e dispositivo

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Quelle persone che hanno volato in aereo e hanno prestato attenzione all'ala di un uccello di ferro, mentre si siede o decolla, probabilmente hanno notato che questa parte inizia a cambiare, compaiono nuovi elementi e l'ala stessa si allarga. Questo processo è chiamato meccanizzazione alare.

Informazioni generali

Le persone hanno sempre voluto guidare più velocemente, volare più velocemente, ecc. E, in generale, con l'aereo ha funzionato abbastanza bene. Nell'aria, quando il dispositivo è già in volo, sviluppa una velocità tremenda. Tuttavia, va chiarito qui che un'elevata velocità è accettabile solo durante il volo diretto. Durante il decollo o l'atterraggio, è vero il contrario. Per sollevare con successo la struttura in cielo o, al contrario, farla atterrare, non è necessaria l' alta velocità. Ci sono diverse ragioni per questo, ma la principale è che avrai bisogno di una pista enorme per accelerare.

Il secondo motivo principale è la resistenza alla trazione del carrello di atterraggio dell'aereo, che verrà superata se decollato in questo modo. Cioè, alla fine si scopre che per i voli ad alta velocità è necessario un tipo di ala e per l'atterraggio e il decollo, uno completamente diverso. Cosa fare in una situazione del genere? Comecreare due paia di ali fondamentalmente diverse nel design per lo stesso aereo? La risposta è no. Fu questa contraddizione che spinse le persone a una nuova invenzione, che fu chiamata la meccanizzazione dell'ala.

Angolo di attacco

Per spiegare cos'è la meccanizzazione in modo accessibile, è necessario studiare un altro piccolo aspetto, che si chiama angolo di attacco. Questa caratteristica ha il rapporto più diretto con la velocità che l'aereo è in grado di sviluppare. È importante capire qui che in volo, quasi tutte le ali sono inclinate rispetto al flusso in arrivo. Questo indicatore è chiamato angolo di attacco.

Supponiamo che per volare a bassa velocità e allo stesso tempo mantenere la portanza, per non cadere, dovrai aumentare questo angolo, cioè alzare il muso dell'aereo, come è fatto al decollo. Tuttavia, è importante chiarire qui che esiste un segno critico, dopo il quale il flusso non potrà rimanere sulla superficie della struttura e si staccherà da essa. Nel pilotaggio, questo è chiamato separazione dello strato limite.

Questo strato è chiamato flusso d'aria, che è a diretto contatto con l'ala dell'aereo e quindi crea forze aerodinamiche. Con tutto questo in mente, si forma il requisito: la presenza di una grande potenza di sollevamento a bassa velocità e il mantenimento dell'angolo di attacco richiesto per volare ad alta velocità. Sono queste due qualità che combinano la meccanizzazione dell'ala dell'aereo.

Miglioramenti alle prestazioni

Per migliorarecaratteristiche di decollo e atterraggio, oltre a garantire la sicurezza dell'equipaggio e dei passeggeri, è necessario ridurre al massimo la velocità di decollo e atterraggio. È la presenza di questi due fattori che ha portato al fatto che i progettisti del profilo alare hanno iniziato a ricorrere alla creazione di un gran numero di dispositivi diversi che si trovano direttamente sull'ala dell'aeromobile. Un insieme di questi dispositivi speciali controllati divenne noto come meccanizzazione alare nell'industria aeronautica.

Scopo della meccanizzazione

Utilizzando tali ali, è stato possibile ottenere un forte aumento del valore della forza di sollevamento dell'apparato. Un aumento significativo di questo indicatore ha portato al fatto che il chilometraggio dell'aeromobile durante l'atterraggio lungo la pista è stato notevolmente ridotto e anche la velocità con cui atterra o decolla. Lo scopo della meccanizzazione dell'ala è anche quello di aver migliorato la stabilità e aumentato la controllabilità di un velivolo così grande come un aeroplano. Ciò è diventato particolarmente evidente quando l'aereo sta guadagnando un angolo di attacco elevato. Inoltre, va detto che una significativa riduzione della velocità di atterraggio e decollo non solo ha aumentato la sicurezza di queste operazioni, ma ha anche ridotto i costi di costruzione delle piste, poiché è diventato possibile ridurne la lunghezza.

L'essenza della meccanizzazione

Quindi, parlando in generale, la meccanizzazione dell'ala ha portato al fatto che i parametri di decollo e atterraggio del velivolo sono stati notevolmente migliorati. Questo risultato è stato ottenuto aumentando notevolmente il coefficiente di portanza massimo.

L'essenzail processo sta nel fatto che vengono aggiunti dispositivi speciali che aumentano la curvatura del profilo alare dell'apparato. In alcuni casi, si scopre anche che non solo la curvatura aumenta, ma anche l'area diretta di questo elemento dell'aeromobile. A causa del cambiamento di questi indicatori, anche il modello di flusso cambia completamente. Questi fattori sono decisivi per aumentare il coefficiente di portanza.

È importante notare che il design della meccanizzazione dell'ala è realizzato in modo tale che tutti questi dettagli siano controllabili in volo. La sfumatura sta nel fatto che con un piccolo angolo di attacco, cioè quando si vola già in aria ad alta velocità, in re altà non vengono utilizzati. Il loro pieno potenziale si rivela proprio durante l'atterraggio o il decollo. Attualmente esistono diversi tipi di meccanizzazione.

Scudo

Lo scudo è una delle parti più comuni e più semplici di un'ala meccanizzata, che affronta abbastanza efficacemente il compito di aumentare il coefficiente di portanza. Nello schema di meccanizzazione dell'ala, questo elemento è una superficie deviante. Quando è retratto, questo elemento è quasi strettamente adiacente alla parte inferiore e posteriore dell'ala dell'aeromobile. Quando questa parte viene deviata, la forza di sollevamento massima del veicolo aumenta, perché cambia l'angolo di attacco effettivo, così come la concavità o curvatura del profilo.

Per aumentare l'efficienza di questo elemento, è strutturalmente eseguito in modo tale che quando devia, si sposti indietro e allo stesso tempo sul bordo di uscita. Esattamente cosìil metodo darà la massima efficienza di aspirazione dello strato limite dalla superficie superiore dell'ala. Inoltre, aumenta la lunghezza effettiva della zona di alta pressione sotto l'ala dell'aeromobile.

Progettazione e scopo della meccanizzazione di un'ala di aeromobile con lamelle

Qui è importante notare subito che la stecca fissa è montata solo su quei modelli di aerei che non sono ad alta velocità. Questo perché questo tipo di design aumenta notevolmente la resistenza aerodinamica, riducendo drasticamente la capacità dell'aereo di raggiungere velocità elevate.

Tuttavia, l'essenza di questo elemento è che ha una parte come una punta deviata. Viene utilizzato su quei tipi di ali caratterizzati da un profilo sottile e da un bordo d'attacco affilato. Lo scopo principale di questa calza è impedire che il flusso si rompa con un angolo di attacco elevato. Poiché l'angolo può cambiare costantemente durante il volo, il muso è reso completamente controllabile e regolabile in modo che in ogni situazione sia possibile trovare una posizione che mantenga il flusso sulla superficie dell'ala. Questo può anche aumentare il rapporto tra sollevamento e resistenza.

Flap

Lo schema di meccanizzazione dei lembi alari è uno dei più antichi, poiché questi elementi sono stati tra i primi ad essere utilizzati. La posizione di questo elemento è sempre la stessa, si trovano sul retro dell'ala. Anche il movimento che eseguono è semprelo stesso, cadono sempre verso il basso. Possono anche tornare un po' indietro. La presenza di questo semplice elemento in pratica si è rivelata molto efficace. Aiuta l'aereo non solo durante il decollo o l'atterraggio, ma anche durante l'esecuzione di qualsiasi altra manovra di pilotaggio.

Il tipo di questo articolo può variare leggermente a seconda del tipo di aeromobile su cui viene utilizzato. Anche la meccanizzazione dell'ala del TU-154, che è considerato uno dei tipi più comuni di velivoli, ha questo semplice dispositivo. Alcuni velivoli sono caratterizzati dal fatto che i loro flap sono divisi in più parti indipendenti e per alcuni è un flap continuo.

Alettoni e spoiler

Oltre a quegli elementi che sono già stati descritti, ci sono anche quelli che possono essere classificati come secondari. Il sistema di meccanizzazione delle ali include dettagli minori come gli alettoni. Il lavoro di queste parti viene eseguito in modo differenziale. Il design più comunemente usato è tale che su un'ala gli alettoni siano diretti verso l' alto e sulla seconda siano diretti verso il basso. Oltre a loro, ci sono anche elementi come i flaperon. A seconda delle loro caratteristiche, sono simili ai lembi, queste parti possono deviare non solo in direzioni diverse, ma anche nella stessa direzione.

Anche gli spoiler sono elementi aggiuntivi. Questa parte è piatta e si trova sulla superficie dell'ala. La deviazione, o meglio l'alzata, dello spoiler avviene direttamente nel torrente. Per questo motivo, si verifica un aumento della decelerazione del flusso, a causa della quale aumenta la pressione sulla superficie superiore. Questo porta ad una diminuzionela forza di portanza di una data ala. Questi elementi alari sono talvolta indicati anche come controlli di sollevamento dell'aeromobile.

Vale la pena dire che questa è una descrizione piuttosto breve di tutti gli elementi strutturali della meccanizzazione delle ali dell'aereo. In effetti, ci sono molti altri piccoli dettagli utilizzati lì, elementi che consentono ai piloti di controllare completamente il processo di atterraggio, decollo, volo stesso, ecc.