กลไกของปีกเครื่องบิน: คำอธิบาย หลักการทำงานและอุปกรณ์

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

คนที่บินบนเครื่องบินและให้ความสนใจกับปีกของนกเหล็กในขณะที่มันนั่งลงหรือบินขึ้น อาจสังเกตเห็นว่าส่วนนี้เริ่มเปลี่ยนไป มีองค์ประกอบใหม่ปรากฏขึ้น และปีกเองก็กว้างขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าการใช้เครื่องจักรปีก

ข้อมูลทั่วไป

ผู้คนมักต้องการขับรถให้เร็วขึ้น บินให้เร็วขึ้น เป็นต้น และโดยทั่วไปแล้ว เครื่องบินก็ทำงานได้ดีทีเดียว ในอากาศ เมื่ออุปกรณ์กำลังบินอยู่ มันจะพัฒนาความเร็วอย่างมหาศาล อย่างไรก็ตาม ควรชี้แจงในที่นี้ว่าอัตราความเร็วสูงเป็นที่ยอมรับได้เฉพาะในระหว่างการบินตรงเท่านั้น ในระหว่างการบินขึ้นหรือลงจอด สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง เพื่อที่จะยกโครงสร้างขึ้นสู่ท้องฟ้าได้สำเร็จหรือในทางกลับกันการลงจอดนั้นไม่จำเป็นต้องใช้ความเร็วสูง มีเหตุผลหลายประการสำหรับเรื่องนี้ แต่เหตุผลหลักคือ คุณจะต้องใช้รันเวย์ขนาดใหญ่เพื่อเร่งความเร็ว

เหตุผลหลักประการที่สองคือความต้านแรงดึงของล้อขึ้นลงของเครื่องบิน ซึ่งจะถูกส่งผ่านหากถอดออกในลักษณะนี้ นั่นคือในที่สุดปรากฎว่าสำหรับเที่ยวบินความเร็วสูงจำเป็นต้องมีปีกหนึ่งประเภทและสำหรับการลงจอดและบินขึ้น - ปีกที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง จะทำอย่างไรในสถานการณ์เช่นนี้? ยังไงสร้างปีกสองคู่ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการออกแบบสำหรับเครื่องบินลำเดียวกันหรือไม่? คำตอบคือไม่ ความขัดแย้งนี้เองที่กระตุ้นให้ผู้คนคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ใหม่ที่เรียกว่ากลไกของปีก

มุมโจมตี

เพื่ออธิบายว่ากลไกแบบไหนที่เข้าถึงได้ จำเป็นต้องศึกษาแง่มุมเล็กๆ อีกด้านหนึ่งซึ่งเรียกว่ามุมของการโจมตี ลักษณะนี้มีความสัมพันธ์โดยตรงที่สุดกับความเร็วที่เครื่องบินสามารถพัฒนาได้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจในที่นี้ว่าในการบิน ปีกเกือบทุกชนิดจะทำมุมโดยสัมพันธ์กับกระแสน้ำที่ไหลเข้ามา ตัวบ่งชี้นี้เรียกว่ามุมของการโจมตี

สมมุติว่าเพื่อที่จะบินด้วยความเร็วต่ำและในขณะเดียวกันก็รักษาระดับการยกไว้เพื่อไม่ให้ตกคุณจะต้องเพิ่มมุมนี้นั่นคือยกจมูกของเครื่องบินขึ้นตามที่เป็นอยู่ เสร็จสิ้นเมื่อเครื่องขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงที่นี่ว่ามีเครื่องหมายวิกฤติ หลังจากข้ามซึ่งกระแสจะไม่สามารถอยู่บนพื้นผิวของโครงสร้างและจะแตกออกจากมัน ในการขับเครื่องบิน สิ่งนี้เรียกว่าการแยกชั้นขอบเขต

ชั้นนี้เรียกว่าการไหลของอากาศซึ่งสัมผัสโดยตรงกับปีกของเครื่องบินและทำให้เกิดแรงแอโรไดนามิก เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้แล้ว ความต้องการจึงเกิดขึ้น - มีกำลังยกขนาดใหญ่ที่ความเร็วต่ำและรักษามุมที่ต้องการของการโจมตีเพื่อที่จะบินด้วยความเร็วสูง เป็นคุณสมบัติสองประการที่รวมกลไกของปีกเครื่องบินเข้าด้วยกัน

อัพเกรดประสิทธิภาพ

เพื่อพัฒนาลักษณะการบินขึ้นและลงจอด ตลอดจนเพื่อความปลอดภัยของลูกเรือและผู้โดยสาร จำเป็นต้องลดความเร็วของการบินขึ้นและลงจอดให้สูงสุด การปรากฏตัวของปัจจัยทั้งสองนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าผู้ออกแบบโปรไฟล์ปีกเริ่มหันไปใช้การสร้างอุปกรณ์ต่าง ๆ จำนวนมากที่ตั้งอยู่บนปีกของเครื่องบินโดยตรง ชุดอุปกรณ์ควบคุมพิเศษเหล่านี้กลายเป็นที่รู้จักในฐานะกลไกของปีกในอุตสาหกรรมอากาศยาน

วัตถุประสงค์ของการใช้เครื่องจักร

การใช้ปีกดังกล่าวทำให้สามารถเพิ่มมูลค่าของแรงยกของอุปกรณ์ได้อย่างมาก การเพิ่มขึ้นอย่างมากในตัวบ่งชี้นี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าระยะทางของเครื่องบินระหว่างการลงจอดบนรันเวย์ลดลงอย่างมาก และความเร็วที่เครื่องบินลงหรือบินขึ้นก็ลดลงเช่นกัน จุดประสงค์ของการใช้เครื่องจักรของปีกก็คือการปรับปรุงเสถียรภาพและเพิ่มความสามารถในการควบคุมของเครื่องบินขนาดใหญ่เช่นเครื่องบิน สิ่งนี้สังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อเครื่องบินทำมุมโจมตีสูง นอกจากนี้ ควรกล่าวด้วยว่าการลดความเร็วของการลงจอดและการขึ้นลงอย่างมีนัยสำคัญไม่เพียงเพิ่มความปลอดภัยในการดำเนินการเหล่านี้ แต่ยังช่วยลดต้นทุนในการสร้างทางวิ่ง เนื่องจากสามารถลดความยาวได้

สาระสำคัญของการใช้เครื่องจักร

ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว กลไกของปีกทำให้พารามิเตอร์การขึ้นและลงของเครื่องบินได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ผลลัพธ์นี้ทำได้โดยการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การยกสูงสุดอย่างมาก

สาระสำคัญของมันกระบวนการอยู่ในความจริงที่ว่ามีการเพิ่มอุปกรณ์พิเศษที่เพิ่มความโค้งของโปรไฟล์ปีกของอุปกรณ์ ในบางกรณีปรากฎว่าไม่เพียงเพิ่มความโค้ง แต่ยังรวมถึงพื้นที่ตรงขององค์ประกอบนี้ของเครื่องบินด้วย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในตัวบ่งชี้เหล่านี้ รูปแบบการไหลจึงเปลี่ยนแปลงไปโดยสิ้นเชิง ปัจจัยเหล่านี้เป็นตัวชี้ขาดในการเพิ่มสัมประสิทธิ์การยก

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าการออกแบบกลไกของปีกนั้นดำเนินการในลักษณะที่รายละเอียดทั้งหมดเหล่านี้สามารถควบคุมได้ในขณะบิน ความแตกต่างอยู่ที่ความจริงที่ว่าในมุมเล็ก ๆ ของการโจมตีนั่นคือเมื่อบินอยู่ในอากาศด้วยความเร็วสูงแล้วพวกเขาจะไม่ได้ใช้ ศักยภาพสูงสุดของพวกเขาถูกเปิดเผยอย่างแม่นยำในระหว่างการลงจอดหรือเครื่องขึ้น ปัจจุบันมีเครื่องจักรหลายประเภท

ชิลด์

เกราะเป็นส่วนที่ธรรมดาและธรรมดาที่สุดชิ้นหนึ่งของปีกยานยนต์ ซึ่งทำงานได้ดีกับงานในการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การยก ในรูปแบบการใช้เครื่องจักรปีก องค์ประกอบนี้เป็นพื้นผิวเบี่ยง เมื่อหดกลับ องค์ประกอบนี้เกือบจะชิดกับส่วนล่างและด้านหลังของปีกเครื่องบิน เมื่อส่วนนี้เบี่ยงเบน แรงยกสูงสุดของรถจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมุมที่มีประสิทธิภาพของการโจมตีจะเปลี่ยนไป เช่นเดียวกับความเว้าหรือส่วนโค้งของโปรไฟล์

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพขององค์ประกอบนี้ มันถูกดำเนินการตามโครงสร้างเพื่อให้เมื่อมันเบี่ยงเบน มันจะเลื่อนกลับและในเวลาเดียวกันไปยังขอบต่อท้าย แบบนี้นี่เองวิธีนี้จะให้ประสิทธิภาพสูงสุดในการดูดชั้นขอบจากพื้นผิวด้านบนของปีก นอกจากนี้ ความยาวประสิทธิผลของบริเวณความกดอากาศสูงใต้ปีกเครื่องบินจะเพิ่มขึ้น

การออกแบบและวัตถุประสงค์ของการใช้เครื่องจักรของปีกเครื่องบินพร้อมระแนง

นี่เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบทันทีว่าไม้ระแนงแบบตายตัวจะติดตั้งเฉพาะกับเครื่องบินรุ่นที่ไม่ใช่ความเร็วสูงเท่านั้น นี่เป็นเพราะการออกแบบประเภทนี้เพิ่มการลากอย่างมาก ซึ่งลดความสามารถของเครื่องบินในการเข้าถึงความเร็วสูงอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม สาระสำคัญขององค์ประกอบนี้คือมันมีส่วนที่ทำให้นิ้วเท้าโก่ง มันถูกใช้กับปีกประเภทที่มีลักษณะบางเช่นเดียวกับขอบชั้นนำที่แหลม จุดประสงค์หลักของถุงเท้ารุ่นนี้คือป้องกันไม่ให้กระแสน้ำแตกจากการโจมตีในมุมสูง เนื่องจากมุมสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่องในระหว่างการบิน จมูกจึงสามารถควบคุมและปรับได้อย่างสมบูรณ์ เพื่อให้ในทุกสถานการณ์สามารถหาตำแหน่งที่จะรักษาการไหลบนพื้นผิวของปีกได้ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มอัตราส่วนการยกต่อการลาก

ปีกนก

ระบบกลไกปีกนกเป็นหนึ่งในรูปแบบที่เก่าแก่ที่สุด เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้เป็นกลุ่มแรกๆ ที่มีการใช้งาน ตำแหน่งขององค์ประกอบนี้เหมือนกันเสมอโดยอยู่ที่ด้านหลังของปีก การเคลื่อนไหวที่พวกเขาทำอยู่เสมอเหมือนกันพวกเขามักจะล้มลง พวกเขายังสามารถขยับถอยหลังได้เล็กน้อย การมีอยู่ขององค์ประกอบที่เรียบง่ายนี้ในทางปฏิบัติได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมาก มันช่วยเครื่องบินไม่เพียงแต่เมื่อเครื่องขึ้นหรือลง แต่ยังเมื่อทำการซ้อมรบอื่น ๆ ในการขับเครื่องบิน

ประเภทของสินค้าอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องบินที่ใช้ กลไกของปีกเครื่องบิน TU-154 ซึ่งถือได้ว่าเป็นเครื่องบินประเภทหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดก็มีอุปกรณ์ง่ายๆ เช่นกัน เครื่องบินบางลำมีลักษณะเฉพาะโดยที่ปีกของมันถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ อิสระหลายส่วน และสำหรับบางลำมันเป็นปีกแบบต่อเนื่องอันเดียว

ปีกและสปอยเลอร์

นอกจากองค์ประกอบที่ได้อธิบายไปแล้ว ยังมีองค์ประกอบที่สามารถจัดเป็นองค์ประกอบรองได้ ระบบกลไกของปีกมีรายละเอียดเล็กน้อย เช่น ปีกเครื่องบิน การทำงานของชิ้นส่วนเหล่านี้แตกต่างกันออกไป การออกแบบที่ใช้บ่อยที่สุดคือปีกข้างหนึ่งหันปีกขึ้นด้านบน และปีกที่สองจะชี้ลง นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบเช่น flaperons ตามลักษณะเฉพาะ พวกมันคล้ายกับปีกนก ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถเบี่ยงเบนได้ไม่เพียงแค่ในทิศทางที่ต่างกัน แต่ยังไปในทิศทางเดียวกัน

สปอยเลอร์ก็เป็นองค์ประกอบเพิ่มเติมเช่นกัน ส่วนนี้แบนและอยู่บนพื้นผิวปีก การโก่งตัวหรือค่อนข้างสูงขึ้นของสปอยเลอร์ถูกกระทำโดยตรงในกระแสน้ำ ด้วยเหตุนี้จึงมีการชะลอการไหลเพิ่มขึ้นเนื่องจากความดันที่พื้นผิวด้านบนเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ลดลงแรงยกของปีกที่กำหนด องค์ประกอบของปีกเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าการควบคุมการยกของเครื่องบิน

ควรบอกว่านี่เป็นคำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบโครงสร้างทั้งหมดของกลไกปีกเครื่องบิน ในความเป็นจริง ยังมีรายละเอียดปลีกย่อยอีกมากมายที่ใช้อยู่ องค์ประกอบที่ช่วยให้นักบินสามารถควบคุมกระบวนการลงจอด บินขึ้น บินเอง และอื่นๆ ได้อย่างเต็มที่