თვითმფრინავის ფრთის მექანიზაცია: აღწერა, მუშაობის პრინციპი და მოწყობილობა

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

იმ ადამიანებმა, ვინც დაფრინავდნენ თვითმფრინავებით და ყურადღება მიაქციეს რკინის ჩიტის ფრთას, როცა ის ზის ან აფრინდა, ალბათ შეამჩნიეს, რომ ეს ნაწილი იწყებს ცვლილებას, ჩნდება ახალი ელემენტები და თავად ფრთა ფართოვდება. ამ პროცესს ფრთის მექანიზაცია ეწოდება.

ზოგადი ინფორმაცია

ადამიანებს ყოველთვის სურდათ უფრო სწრაფად ტარება, უფრო სწრაფად ფრენა და ა.შ. და, ზოგადად, თვითმფრინავით ეს საკმაოდ კარგად გამოვიდა. ჰაერში, როდესაც მოწყობილობა უკვე დაფრინავს, ის ავითარებს უზარმაზარ სიჩქარეს. თუმცა აქვე უნდა განვმარტოთ, რომ სიჩქარის მაღალი მაჩვენებელი მისაღებია მხოლოდ პირდაპირი ფრენის დროს. აფრენის ან დაფრენის დროს პირიქითაა. იმისათვის, რომ სტრუქტურის წარმატებით აწევა ცაში ან, პირიქით, დაჯდომის მიზნით, მაღალი სიჩქარე არ არის საჭირო. ამის რამდენიმე მიზეზი არსებობს, მაგრამ მთავარი ის არის, რომ აჩქარებისთვის დაგჭირდებათ უზარმაზარი ასაფრენი ბილიკი.

მეორე მთავარი მიზეზი არის თვითმფრინავის სადესანტო მექანიზმის დაჭიმვის სიმტკიცე, რომელიც გადაივლის ამ გზით აფრენის შემთხვევაში. ანუ, საბოლოოდ გამოდის, რომ ჩქაროსნული ფრენისთვის საჭიროა ერთი ტიპის ფრთა, ხოლო დაფრენისა და აფრენისთვის - სულ სხვა. რა უნდა გააკეთოს ასეთ სიტუაციაში? Როგორშექმნათ ორი წყვილი ფრთები, რომლებიც ძირეულად განსხვავდება დიზაინით ერთი და იგივე თვითმფრინავისთვის? პასუხი არის არა. სწორედ ამ წინააღმდეგობამ უბიძგა ხალხს ახალი გამოგონებისკენ, რომელსაც ეწოდა ფრთის მექანიზაცია.

შეტევის კუთხე

იმისთვის, რომ ავხსნათ რა არის მექანიზაცია ხელმისაწვდომი გზით, საჭიროა კიდევ ერთი მცირე ასპექტის შესწავლა, რომელსაც შეტევის კუთხე ჰქვია. ეს მახასიათებელი ყველაზე პირდაპირ კავშირშია იმ სიჩქარესთან, რომლის განვითარებაც თვითმფრინავს შეუძლია. აქ მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ფრენისას, თითქმის ნებისმიერი ფრთა დახრილია მომავალი დინების მიმართ. ამ ინდიკატორს ეწოდება შეტევის კუთხე.

დავუშვათ, რომ დაბალი სიჩქარით ფრენისთვის და ამავდროულად აწევის შესანარჩუნებლად, იმისთვის, რომ არ დაეცეს, მოგიწევთ ამ კუთხის გაზრდა, ანუ თვითმფრინავის ცხვირის აწევა, როგორც არის. შესრულებულია აფრენისას. თუმცა, აქვე უნდა განვმარტოთ, რომ არსებობს კრიტიკული ნიშანი, რომლის გადაკვეთის შემდეგ ნაკადი ვერ დარჩება კონსტრუქციის ზედაპირზე და იშლება მისგან. პილოტირებაში ამას ეწოდება სასაზღვრო ფენის გამოყოფა.

ამ ფენას ჰქვია ჰაერის ნაკადი, რომელიც პირდაპირ კავშირშია თვითმფრინავის ფრთასთან და ამით ქმნის აეროდინამიკურ ძალებს. ამ ყველაფრის გათვალისწინებით ყალიბდება მოთხოვნა - დიდი ამწე სიმძლავრის არსებობა დაბალ სიჩქარეზე და შეტევის საჭირო კუთხის შენარჩუნება მაღალი სიჩქარით ფრენისთვის. სწორედ ეს ორი თვისება აერთიანებს თვითმფრინავის ფრთის მექანიზაციას.

ეფექტურობის განახლება

გაუმჯობესებისთვისაფრენისა და დაფრენის მახასიათებლები, ასევე ეკიპაჟისა და მგზავრების უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად აუცილებელია აფრენისა და დაფრენის სიჩქარის მაქსიმუმამდე შემცირება. სწორედ ამ ორი ფაქტორის არსებობამ განაპირობა ის, რომ ფრთის პროფილის დიზაინერებმა დაიწყეს მიმართავენ დიდი რაოდენობით სხვადასხვა მოწყობილობების შექმნას, რომლებიც განლაგებულია უშუალოდ თვითმფრინავის ფრთაზე. ამ სპეციალური კონტროლირებადი მოწყობილობების ნაკრები ცნობილი გახდა, როგორც ფრთების მექანიზაცია თვითმფრინავების ინდუსტრიაში.

მექანიზაციის დანიშნულება

ასეთი ფრთების გამოყენებით შესაძლებელი გახდა აპარატის ამწევი ძალის მნიშვნელობის ძლიერი ზრდის მიღწევა. ამ ინდიკატორის მნიშვნელოვანმა ზრდამ განაპირობა ის, რომ თვითმფრინავის გარბენი ასაფრენ ბილიკზე დაშვებისას მნიშვნელოვნად შემცირდა, ასევე შემცირდა მისი დაშვების ან აფრენის სიჩქარე. ფრთის მექანიზაციის მიზანი ასევე არის ის, რომ მან გააუმჯობესა სტაბილურობა და გაზარდა ისეთი დიდი თვითმფრინავის კონტროლირებადი, როგორიცაა თვითმფრინავი. ეს განსაკუთრებით შესამჩნევი გახდა, როდესაც თვითმფრინავი იძენს შეტევის მაღალ კუთხეს. გარდა ამისა, უნდა ითქვას, რომ დაშვებისა და აფრენის სიჩქარის მნიშვნელოვანმა შემცირებამ არა მხოლოდ გაზარდა ამ ოპერაციების უსაფრთხოება, არამედ შეამცირა ასაფრენი ბილიკების მშენებლობის ღირებულება, ვინაიდან შესაძლებელი გახდა მათი სიგრძის შემცირება.

მექანიზაციის არსი

ასე რომ, ზოგადად რომ ვთქვათ, ფრთის მექანიზაციამ განაპირობა ის, რომ თვითმფრინავის აფრენისა და დაფრენის პარამეტრები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. ეს შედეგი მიღწეული იქნა მაქსიმალური აწევის კოეფიციენტის მნიშვნელოვნად გაზრდით.

მისი არსიპროცესი მდგომარეობს იმაში, რომ ემატება სპეციალური მოწყობილობები, რომლებიც ზრდის აპარატის ფრთის პროფილის გამრუდებას. ზოგიერთ შემთხვევაში, ასევე ირკვევა, რომ იზრდება არა მხოლოდ მრუდი, არამედ თვითმფრინავის ამ ელემენტის პირდაპირი ფართობი. ამ მაჩვენებლების ცვლილების გამო, დინების სქემაც მთლიანად იცვლება. ეს ფაქტორები გადამწყვეტია ამწევის კოეფიციენტის გაზრდაში.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ფრთის მექანიზაციის დიზაინი შესრულებულია ისე, რომ ყველა ეს დეტალი კონტროლირებადი იყოს ფრენისას. ნიუანსი მდგომარეობს იმაში, რომ შეტევის მცირე კუთხით, ანუ ჰაერში უკვე მაღალი სიჩქარით ფრენისას, ისინი რეალურად არ გამოიყენება. მათი სრული პოტენციალი ვლინდება ზუსტად დაშვების ან აფრენის დროს. ამჟამად არსებობს რამდენიმე სახის მექანიზაცია.

ფარი

ფარი მექანიზებული ფრთის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული და მარტივი ნაწილია, რომელიც საკმაოდ ეფექტურად უმკლავდება ამწევის კოეფიციენტის გაზრდის ამოცანას. ფრთის მექანიზაციის სქემაში ეს ელემენტი არის გადახრილი ზედაპირი. უკან დახევისას ეს ელემენტი თითქმის მჭიდროდ არის მიმდებარე თვითმფრინავის ფრთის ქვედა და უკანა მხარეს. როდესაც ეს ნაწილი გადახრილია, ავტომობილის მაქსიმალური ამწევი ძალა იზრდება, რადგან იცვლება შეტევის ეფექტური კუთხე, ასევე პროფილის ჩაღრმავება ან გამრუდება.

ამ ელემენტის ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, იგი სტრუქტურულად შესრულებულია ისე, რომ გადახრისას ის უკან გადადის და ამავე დროს უკანა კიდეზე. ზუსტად ასემეთოდი მისცემს ფრთის ზედა ზედაპირიდან სასაზღვრო ფენის შეწოვის უდიდეს ეფექტურობას. გარდა ამისა, თვითმფრინავის ფრთის ქვეშ მაღალი წნევის ზონის ეფექტური სიგრძე იზრდება.

საფრენი აპარატის ფრთის მექანიზაციის დიზაინი და დანიშნულება თხრილებით

აქ მნიშვნელოვანია დაუყოვნებლივ აღინიშნოს, რომ ფიქსირებული სლატი დამონტაჟებულია მხოლოდ იმ თვითმფრინავების მოდელებზე, რომლებიც არ არიან მაღალსიჩქარიანი. ეს იმიტომ ხდება, რომ ამ ტიპის დიზაინი მნიშვნელოვნად ზრდის წინააღმდეგობას, რაც მკვეთრად ამცირებს თვითმფრინავის უნარს მიაღწიოს მაღალ სიჩქარეს.

თუმცა, ამ ელემენტის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ მას აქვს ისეთი ნაწილი, როგორიცაა გადახრილი ფეხი. იგი გამოიყენება იმ ტიპის ფრთებზე, რომლებიც ხასიათდება თხელი პროფილით, ასევე მკვეთრი წინა კიდით. ამ წინდის მთავარი დანიშნულებაა შეტევის მაღალი კუთხით ნაკადის გატეხვის თავიდან აცილება. ვინაიდან ფრენის დროს კუთხე მუდმივად შეიძლება შეიცვალოს, ცხვირი მზადდება სრულიად კონტროლირებადი და რეგულირებადი ისე, რომ ნებისმიერ სიტუაციაში შესაძლებელია ისეთი პოზიციის პოვნა, რომელიც შეინარჩუნებს დინებას ფრთის ზედაპირზე. ამან ასევე შეიძლება გაზარდოს აწევა-გაწევის თანაფარდობა.

Flaps

ფრთების მექანიზაციის სქემა ერთ-ერთი უძველესია, რადგან ეს ელემენტები პირველთა შორის იყო გამოყენებული. ამ ელემენტის მდებარეობა ყოველთვის იგივეა, ისინი განლაგებულია ფრთის უკანა მხარეს. მოძრაობა მათ ასრულებენ ასევე ყოველთვისიგივე, ისინი ყოველთვის პირდაპირ ეცემა. მათ ასევე შეუძლიათ ცოტათი უკან დახევა. ამ მარტივი ელემენტის არსებობა პრაქტიკაში ძალიან ეფექტური აღმოჩნდა. ის ეხმარება თვითმფრინავს არა მხოლოდ აფრენის ან დაშვებისას, არამედ ნებისმიერი სხვა საპილოტე მანევრის შესრულებისას.

ამ ელემენტის ტიპი შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს თვითმფრინავის ტიპის მიხედვით, რომელზედაც ის გამოიყენება. ეს მარტივი მოწყობილობა აქვს TU-154-ის ფრთის მექანიზაციას, რომელიც ითვლება თვითმფრინავის ერთ-ერთ ყველაზე გავრცელებულ სახეობად. ზოგიერთი თვითმფრინავი ხასიათდება იმით, რომ მათი ფლაპები დაყოფილია რამდენიმე დამოუკიდებელ ნაწილად, ზოგისთვის კი ეს არის ერთი უწყვეტი ფარფა.

აილერონები და სპოილერები

გარდა იმ ელემენტებისა, რომლებიც უკვე აღწერილია, არის ისეთებიც, რომლებიც შეიძლება კლასიფიცირდეს მეორადად. ფრთის მექანიზაციის სისტემა მოიცავს მცირე დეტალებს, როგორიცაა ალერონები. ამ ნაწილების მუშაობა განსხვავებულად ხორციელდება. ყველაზე ხშირად გამოყენებული დიზაინი ისეთია, რომ ერთ ფრთაზე ელერონები მიმართულია ზემოთ, ხოლო მეორეზე ისინი მიმართულია ქვემოთ. მათ გარდა, არის ისეთი ელემენტები, როგორიცაა ფლაპერონი. მათი მახასიათებლების მიხედვით ისინი წააგავს ფლაპებს, ამ ნაწილებს შეუძლიათ გადახრილი არა მხოლოდ სხვადასხვა მიმართულებით, არამედ ერთი და იგივე მიმართულებით.

სპოილერი ასევე დამატებითი ელემენტებია. ეს ნაწილი ბრტყელია და მდებარეობს ფრთის ზედაპირზე. სპოილერის გადახრა, უფრო სწორად აწევა ხორციელდება პირდაპირ ნაკადში. ამის გამო იზრდება ნაკადის შენელება, რის გამოც ზეწოლა ზედა ზედაპირზე იზრდება. ეს იწვევს შემცირებასმოცემული ფრთის ამწე ძალა. ამ ფრთების ელემენტებს ზოგჯერ ასევე უწოდებენ თვითმფრინავის ამწე კონტროლს.

აღსანიშნავია, რომ ეს არის თვითმფრინავის ფრთის მექანიზაციის ყველა სტრუქტურული ელემენტის საკმაოდ მოკლე აღწერა. სინამდვილეში, იქ გამოყენებულია კიდევ ბევრი პატარა დეტალი, ელემენტები, რომლებიც საშუალებას აძლევს პილოტებს სრულად გააკონტროლონ დაშვების, აფრენის, თავად ფრენის პროცესი და ა.შ.