Belki de ana uçak birimi kanattır. Çok tonlu bir uçağı havada tutan, düşmesini engelleyen, kaldırma oluşturan kanattır. Tasarımcıların, kanadın sahibi olanın uçağı da kontrol ettiği şeklinde bir ifadeye sahip olmaları tesadüf değildir. Uçağın aerodinamik özelliklerini iyileştirme arayışı, geliştiricileri kanadı sürekli olarak geliştirerek şekli, ağırlığı ve profili üzerinde çalışmaya zorlar.
Profilde kanat
Uçak kanat profili, kanadın uçak eksenine paralel uzanan geometrik bir kesitidir. Veya daha basit olarak - kanadın yandan görünüşü. Uçak endüstrisinin gelişmesiyle geçen uzun yıllar boyunca, çeşitli laboratuvarlar ve enstitüler sürekli olarak çeşitli konfigürasyonlarda kanatlar geliştirdi ve test etti. Hızlar arttı, uçakların kütlesi, görevler değişti - ve tüm bunlar yeni kanat profilleri gerektiriyordu.
Profil türleri
Bugün çeşitli kanat profilleri var,amacı farklı. Aynı tipin birçok çeşidi olabilir ve farklı uçaklarda kullanılabilir. Ancak genel olarak, mevcut ana profil türleri aşağıdaki resimde gösterilebilir.
- Simetrik.
- Asimetrik.
- Plano-dışbükey.
- Binkonveks.
- S şeklinde.
- Lamine.
- Lenticular.
- Elmas şeklinde.
- Kama şeklinde.
Bazı uçaklarda, kanadın uzunluğu boyunca değişken bir profil kullanılır, ancak genellikle şekli baştan sona değişmez.
Geometri
Dışarıdan, kanadın profili bir solucanı veya onun gibi bir şeyi andırıyor. Karmaşık bir geometrik figür olduğu için kendine has özellikleri vardır.
Şekil, uçak kanat profilinin ana geometrik özelliklerini göstermektedir. (b) mesafesine kanat kirişi denir ve ön ve arka uç noktalar arasındaki mesafedir. Göreceli kalınlık, maksimum profil kalınlığının (Cmax) kirişine oranı ile belirlenir ve yüzde olarak ifade edilir. Maksimum kalınlık koordinatı, uçtan maksimum kalınlık yerine (Xc) olan mesafenin kirişe (b) oranıdır ve ayrıca yüzde olarak ifade edilir. Merkez çizgisi, üst ve alt kanat panellerinden eşit uzaklıkta bulunan koşullu bir eğridir ve sapma oku (fmax), merkez çizgisinin kirişinden maksimum mesafedir. Başka bir gösterge - bağıl eğrilik - (fmax) bir kirişe (b) bölünerek hesaplanır. Geleneksel olarak, tüm bu değerler yüzde olarak ifade edilir. Daha önce bahsedilenlere ek olarak, profil burnunun yarıçapı, en büyük içbükeyliğin koordinatları ve bir dizi diğerleri vardır. Her profilin kendi kodu vardır ve kural olarak ana geometrik özellikler bu kodda bulunur.
Örneğin, B6358 profilinin profil kalınlığı %6, içbükey ok konumu %35 ve göreli eğriliği %8'dir. Notasyon sistemi maalesef birleşik değil ve farklı geliştiriciler şifreleri kendi yöntemleriyle kullanıyor.
Aerodinamik
Fantezi, ilk bakışta, kanat bölümlerinin çizimleri yüksek sanat sevgisinden değil, yalnızca pragmatik amaçlar için - kanat profillerinin yüksek aerodinamik özelliklerini sağlamak için yapılır. Bu en önemli özellikler, her bir özel kanat profili için kaldırma katsayısı Su ve sürükleme katsayısı Cx'i içerir. Katsayıların kendileri sabit bir değere sahip değildir ve hücum açısına, hıza ve diğer bazı özelliklere bağlıdır. Bir rüzgar tünelinde test edildikten sonra, bir uçak kanadının her profili için sözde bir kutup çizilebilir. Belirli bir hücum açısında Cx ve Su arasındaki ilişkiyi yansıtır. Kanadın her aerodinamik profili hakkında ayrıntılı bilgi içeren ve uygun grafikler ve diyagramlarla gösterilen özel el kitapları oluşturulmuştur. Bu dizinler ücretsiz olarak kullanılabilir.
Profil seçimi
Uçak çeşitleri, tahrik türlerikurulumlar ve amaçları, uçak kanat profilinin seçimine dikkatli bir yaklaşım gerektirir. Yeni uçak tasarlanırken, genellikle birkaç alternatif göz önünde bulundurulur. Kanadın nispi kalınlığı ne kadar büyük olursa, sürükleme o kadar büyük olur. Ancak çok uzun ince kanatlarla yeterli yapısal gücü sağlamak zordur.
Özel bir yaklaşım gerektiren süpersonik makineler hakkında ayrı bir soru var. An-2 uçağının ("mısır") kanat profilinin, bir avcı uçağının ve bir yolcu gemisinin profilinden farklı olması oldukça doğaldır. Simetrik ve S şekilli kanat profilleri daha az kaldırma sağlar ancak daha stabildir, hafif bombeli ince kanat yüksek hızlı spor arabalar ve savaş uçakları için uygundur ve büyük yolcu uçaklarında kullanılan büyük bombeli kalın kanat en yüksek kaldırmaya sahip kanat olarak adlandırılabilir. Süpersonik uçaklar merceksi profile sahip kanatlarla donatılırken, hipersonik uçaklar için elmas şeklindeki ve kama şeklindeki profiller kullanılır. En iyi profili oluşturarak, yalnızca kanat panellerinin zayıf yüzey işlemi veya kötü uçak tasarımı nedeniyle tüm avantajlarını kaybedebileceğiniz akılda tutulmalıdır.
Karakteristik hesaplama yöntemi
Son zamanlarda, belirli bir profilin kanadının özelliklerinin hesaplanması, farklı koşullarda kanadın davranışının çok faktörlü modellemesini yapabilen bilgisayarlar kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Ancak en güvenilir yol, üzerinde yapılan doğal testlerdir.özel stantlar. Bireysel "eski okul" çalışanları bunu manuel olarak yapmaya devam edebilir. Yöntem kulağa sadece tehditkar geliyor: "bilinmeyen dolaşıma göre bütünleşik diferansiyel denklemler kullanılarak kanadın tam hesaplanması." Yöntemin özü, kanat etrafındaki hava akışının dolaşımını trigonometrik seriler şeklinde temsil etmek ve bu serilerin sınır koşullarını sağlayan katsayılarını aramaktır. Bu çalışma çok zahmetli ve hala uçak kanat profilinin sadece yaklaşık özelliklerini veriyor.
Uçak kanat yapısı
Güzel çizilmiş ve detaylı hesaplanmış bir profil gerçekte yapılmalıdır. Kanat, ana işlevini yerine getirmenin yanı sıra - asansör oluşturma, yakıt depolarının, çeşitli mekanizmaların, boru hatlarının, elektrik kablo demetlerinin, sensörlerin ve çok daha fazlasının yerleştirilmesiyle ilgili bir dizi görevi yerine getirmelidir, bu da onu son derece karmaşık bir teknik nesne haline getirir. Ancak çok basit bir şekilde konuşursak, bir uçağın kanadı, kanat boyunca yer alan istenen kanat profilinin oluşumunu sağlayan bir dizi nervürden ve kanat boyunca yer alan direklerden oluşur. Yukarıdan ve aşağıdan bu yapı, bir kiriş seti ile alüminyum panellerin bir kılıfı ile kapatılmıştır. Dış hatlar boyunca uzanan nervürler, tamamen uçak kanadının profiline karşılık gelir. Kanat imalatının emek yoğunluğu, tüm uçağın imalatının toplam emek yoğunluğunun %40'ına ulaşıyor.
