¿Qué es Aparato para levantar?
La superficie activa del ala se utiliza para mejorar el flujo de aire y aumentar la sustentación. El uso de dispositivos de aumento de la sustentación durante el despegue, el aterrizaje o las maniobras puede mejorar el rendimiento del despegue, el aterrizaje y las maniobras de la aeronave. El dispositivo de elevación de la aeronave se compone principalmente de varios flaps de borde delantero y trasero. Los nombres de levantadores y flaps a menudo se mezclan.
Los dispositivos de elevación generalmente se instalan en los bordes delantero y trasero del ala y son parte del perfil del ala cuando no se usan. En el borde de ataque, hay listones de borde de ataque y solapas de borde de ataque; en el borde de salida, hay varios tipos de alerones de borde de salida.
En la década de 1930, se comenzaron a utilizar dispositivos para aumentar la sustentación en las alas, inicialmente con aletas de borde de fuga simples y aletas divididas. La aplicación del dispositivo de elevación puede reducir en gran medida el área del ala sin deteriorar el rendimiento de despegue y aterrizaje, lo que es beneficioso para aumentar la velocidad de vuelo.
Con el fin de aumentar aún más la velocidad de la aeronave, se han desarrollado varios dispositivos de aumento de la sustentación de alta eficiencia, tales como flaps de retroceso y flaps de ranuras múltiples. En aviones de despegue y aterrizaje de corto alcance, los dispositivos de refuerzo de alta eficiencia son el medio principal para lograr un despegue y aterrizaje cortos.
En general, la capacidad de elevación de los flaps ya no puede cumplir con los requisitos de despegue y aterrizaje cortos, por lo que la corriente en chorro del motor o el flujo de deslizamiento detrás de la hélice se utiliza más para aumentar la elevación y varios métodos de elevación de potencia con mayor capacidad de elevación. han aparecido. De acuerdo con el principio de aumentar la sustentación del ala, el dispositivo de elevación de elevación se divide en dos categorías: dispositivo de elevación de elevación aerodinámica y dispositivo de elevación de potencia.
Dispositivo de sustentaciónaerodinámico "se refiere a un dispositivo que aumenta la sustentación aumentando la inclinación, el área del ala y retrasando la separación del flujo de aire.
Incluyendo solapas simples, solapas divididas (solapas), solapas ranuradas (solapas de una sola rendija, solapas de doble rendija y solapas de múltiples rendijas), solapas de retroceso, solapas de borde de ataque (solapas de borde de ataque simples) Alas y solapas de Kruger), listones de borde de ataque , aletas de soplado (o inhalación) (incluido el soplado del borde de ataque y el soplado del borde de salida) (Figura 1).
Flap simple: el flap es una parte del borde de fuga del ala, que es similar al alerón. Cuando está en uso, solo se desvía hacia abajo hasta un cierto ángulo, lo que aumenta la comba y el ángulo de ataque del ala, aumentando así el elevador (Figura 1a). Su eficiencia de elevación es baja, pero su estructura es simple y se usa principalmente en aviones ligeros.
Flap dividido: cuando está en la posición retraída, está cerca de la parte inferior del borde de fuga del ala. Cuando está en uso, se puede desviar hacia abajo alrededor del eje de la bisagra del borde de ataque de la aleta, como si el el borde del ala se divide a lo largo del plano de la cuerda (Figura 1b), las grietas forman una zona de baja presión, que tiene un efecto de atracción sobre el flujo de aire en la superficie superior del ala, lo que aumenta la velocidad del flujo en la superficie superior del ala , aumentando así la sustentación.
Los flaps divididos tienen un mejor efecto de sustentación que los flaps simples, pero también tienen mayor resistencia, debido a su estructura simple, son ampliamente utilizados en aviones pequeños de baja velocidad.
Faps bajos: cuando están en posición retraída, son similares a los colgajos simples. Cuando se bajan los flaps (deflexión), se forma un espacio de contracción entre el borde de ataque y el ala principal (Figura 1c). Además de aumentar la inclinación del ala y el ángulo de ataque, el espacio de contracción también puede dirigir el flujo de aire de alta presión. desde la superficie inferior del ala hasta la parte trasera de la superficie superior del ala Retrasa la separación del flujo de aire de la superficie aerodinámica superior, mejorando así el efecto de sustentación.
En algunos aviones de alto rendimiento, los flaps se componen de 2 a 3 aletas pequeñas, y se pueden formar de 2 a 3 huecos cuando los flaps se desvían hacia abajo. Este tipo de aletas ranuradas se denominan aletas de doble hendidura (Figura 1d) y aletas de múltiples hendiduras.
Tienen una mayor eficiencia de elevación que las aletas de una sola hendidura, pero su estructura es compleja y pesada. Cuando los flaps de doble hendidura y multi hendidura que se utilizan en la mayoría de los grandes aviones de pasajeros modernos se desvían hacia abajo, todavía tienen una cierta cantidad de movimiento hacia atrás, lo que también aumenta el área del ala.
Aletas retráctiles: la mitad inferior del borde de fuga del ala es una superficie de ala móvil. Cuando está en uso, los flaps se retiran a lo largo de los rieles de deslizamiento y al mismo tiempo se desvían hacia abajo (Figura 1e). Por un lado, la curvatura del ala aumenta y el área de la parte trasera del ala aumenta considerablemente. , por lo que la eficiencia de elevación es mayor.
Las deficiencias de los flaps que retroceden son de estructura complicada, y el momento de arqueamiento es grande cuando está en uso, lo que requiere que la cola plana del avión tenga suficiente capacidad de equilibrio. Algunos flaps de retroceso mantienen un cierto espacio entre el borde de ataque del ala y el borde de fuga del ala, y también pueden funcionar como flap ranurado, a menudo llamado flap Fuller.
Los flaps retráctiles se utilizan a menudo en aviones grandes y medianos, especialmente en algunos aviones de alto rendimiento, donde el grosor del ala es delgado y no es conveniente utilizar flaps complejos de doble rendija y multi-rendija, se puede utilizar un tipo de retroceso más delgado. utilizado. Flaps.
Solapa del borde de ataque: una solapa de borde de ataque simple es una parte del borde de ataque del ala. Cuando está en uso, se desvía hacia abajo (comba) alrededor del eje de la bisagra trasera para aumentar la curvatura del ala y retrasar la separación del flujo de aire en el borde de ataque del ala. A menudo se usa en el ala de un avión supersónico con un borde de ataque más afilado. Coopera con el flap del borde de fuga para aumentar la sustentación de la aeronave durante el despegue y el aterrizaje.
Al mismo tiempo, también se puede utilizar como flap de maniobra, es decir, ajusta automáticamente la deflexión del flap del borde de ataque y el flap del borde de fuga durante el vuelo en función de los cambios de velocidad y ángulo de ataque, lo que equivale a cambiar automáticamente la curvatura del ala y mejorar la relación sustentación-arrastre y sustentación del ala en vuelo de maniobras.
Los flaps Kruger también son un tipo de flaps de borde de ataque. Es un perfil aerodinámico giratorio ubicado en la superficie inferior del borde de ataque, que se puede voltear hacia adelante alrededor del eje de la bisagra frontal (Figura 1g, Figura 2b),
Eso es aumentar la curvatura del borde de ataque y aumentar el área del ala para aumentar la sustentación. A menudo se usa junto con aletas que retroceden o aletas con múltiples ranuras para reducir el cambio en el momento del ala cuando se aumenta la sustentación.
Lama del borde de ataque: la pequeña superficie del ala cerca del borde de ataque del ala (Figura 1h), que forma un espacio con el ala cuando se abre, lo que puede retrasar la separación del flujo de aire en el borde de ataque del ala y aumentar la sustentación durante la toma. -despegue y aterrizaje.
En algunos aviones, solo las lamas delanteras están dispuestas en las puntas de las alas, lo que puede mejorar la estabilidad lateral y la maniobrabilidad del avión en ángulos de ataque elevados.
Aletas de soplado (o succión) adheridas a la capa de superficie: el coeficiente de sustentación del ala se reduce principalmente debido a la separación del flujo de aire, por lo que retrasar la separación del flujo de aire del ala es una forma importante de aumentar la sustentación.
Para un ala gruesa con un borde de ataque romo, la separación generalmente comienza desde el borde de salida y la zona de separación se expande hacia el borde de ataque a medida que aumenta el ángulo de ataque. Cuando las aletas del borde de fuga se desvían hacia abajo, el flujo de aire es más fácil de separar del borde de ataque de las aletas.
Si se extrae una pequeña cantidad de aire del compresor del motor y se sopla a lo largo de la superficie superior de la aleta para inyectar una cierta cantidad de energía en la capa superficial adherida, la separación del flujo de aire puede retrasarse y el propósito de aumentar la sustentación de el ala se puede lograr. Esta es la solapa de soplado en la capa de superficie adherida al borde posterior. El método de usar succión en lugar de soplado es más ventajoso en teoría, pero el espacio de succión es fácil de bloquear en uso y rara vez se usa.
Para un ala delgada con un borde de ataque afilado, la separación del flujo de aire comienza desde el borde de ataque. En este momento, soplar aire a lo largo de la superficie superior en el borde de ataque puede lograr un mejor efecto de sustentación. Esta es la capa límite del borde de ataque que se desprende de la aleta .
En los aviones, a menudo se adoptan diferentes combinaciones de los diversos flaps mencionados anteriormente, como el uso de flaps de borde de ataque más flaps de borde de fuga y de soplado de capa superficial (Figura 2a), o el uso de flaps Kruger más aletas de hendidura de retroceso (Figura 2b).
El aumento de potenciapermite que el chorro del motor o la corriente de aire detrás de la hélice fluya a través del ala, utilizando el método de desviar la aleta del borde de fuga para desviar el flujo de aire de alta velocidad hacia abajo, aumentando así la sustentación del ala. Aunque este método de aumentar la sustentación se logra a través de las alas, es esencialmente la dirección de empuje del motor para obtener sustentación adicional (ver aviones de despegue y aterrizaje verticales y cortos).
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