Назначение механизации крыла. Механизация крыла самолета: описание, принцип работы и устройство. законцовка крыла

Закры́лок - профилированная отклоняемая поверхность, симметрично расположенная на задней кромке крыла, элемент механизации крыла . Закрылки в убранном состоянии являются продолжением поверхности крыла, тогда как в выпущенном состоянии могут отходить от него с образованием щелей. Используются для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, набора высоты, снижения и посадки, а также при полёте на малых скоростях. Существует большое число типов конструкции закрылков.

Принцип работы закрылков заключается в том, что при их выпуске увеличивается кривизна (Сy) профиля и (в случае выдвижных закрылков , которые также называют закрылками Фаулера ) площадь поверхности крыла (S), следовательно, увеличивается и несущая способность крыла. Возросшая несущая способность крыла позволяет летательным аппаратам лететь без сваливания при меньшей скорости. Таким образом, выпуск закрылков является эффективным способом снизить взлётную и посадочную скорости. Второе следствие выпуска закрылков - увеличение аэродинамического сопротивления . Если при посадке возросшее лобовое сопротивление способствует торможению самолёта, то при взлёте дополнительное лобовое сопротивление отнимает часть тяги двигателей. Поэтому на взлёте закрылки выпускаются, как правило, на меньший угол, нежели при посадке. Третье следствие выпуска закрылков - продольная перебалансировка самолёта из-за возникновения дополнительного продольного момента. Это усложняет управление самолётом (на многих современных самолётах пикирующий момент при выпуске закрылков компенсируется перестановкой стабилизатора на некоторый отрицательный угол, либо отклонением цельноповоротного стабилизатора). Закрылки, образующие при выпуске профилированные щели, называют щелевыми. Закрылки могут состоять из нескольких секций, образуя несколько щелей (как правило, от одной до трёх).

На современных самолётах привод закрылков - это часто единый электро- или гидромотор, обычно двухканальный (сдублированный), который посредством валов передаёт вращательный момент на винтовой механизм перемещения закрылка, а сами закрылки двигаются по продольным направляющим (рельсам). В трансмиссии закрылков установлено несколько датчиков, которые отслеживают угловое положение правых и левых закрылков, а также их рассогласование между собой, при превышении порога которого автоматика блокирует их дальнейшее перемещение, а в ряде случаев и принудительно синхронизирует ("дотягивает"). Датчики крайних положений останавливают закрылки, не позволяя им доходить до механических упоров при уборке и выпуске, что снижает механическую нагрузку на трансмиссию. Кроме этого, могут применяться фрикционные муфты, срабатывающие при превышении заданного усилия (например, при заклинивании трансмиссии). Дополнительно между закрылками может быть установлен вал синхронизации. Рукоятка управления закрылками в кабине обычно позволяет выпускать закрылки на любой угол (предусмотренный конструкцией), но часто в механизме рукоятки сделаны механические фиксаторы, для основных рабочих положений закрылков (обычно для убранного полётного положения, промежуточного взлётного и полного посадочного).

На нескольких типах отечественных самолётов с гидроприводом закрылков применяется унифицированная система СПЗ (в различных вариантах), с двухканальным гидромотором (рулевым приводом типа РП-60).

Типы закрылков

По своему устройству и манипуляциям закрылки делятся на:

• Простой (поворотный) закрылок . Самый простой вид закрылков. Увеличивает подъёмную силу за счёт увеличения кривизны профиля. Это просто отклоняемая вниз задняя кромка крыла. При этом увеличивается давление на нижней поверхности крыла. Однако область низкого давления над крылом уменьшается, поэтому простые закрылки менее эффективны, чем щитовые
• Щитовой закрылок . Может быть простыми и выдвижными. Простые щитки - управляемая поверхность, которая в убранном положении плотно прилегает к задней нижней поверхности крыла. При отклонении такого щитка между ним и верхней поверхностью крыла образуется зона некоторого разрежения. Поэтому верхний пограничный слой в эту зону как бы отсасывается. Это затягивает его отрыв на больших углах. При этом увеличивается скорость потока над крылом. Кроме того при отклонении щитка увеличивается кривизна профиля. Снизу происходит дополнительное торможение потока и увеличение давления. Общая подъёмная сила растёт. Это позволяет самолёту лететь с малой скоростью. Выдвижной щиток не только отклоняется вниз, но еще и выдвигается назад. Эффективность такого щитка выше, потому что зона повышенного давления под крылом увеличивается, и условия отсоса пограничного слоя сверху улучшаются. При использовании щитков подъёмная сила на посадочном режиме может вырасти до 60 %. Щитки применяются в основном на лёгких самолётах.
• Щелевой закрылок . Получил своё название по причине образуемой им щели после отклонения. Эта щель позволяет проходить воздушной струе к области низкого давления и направлена она таким образом, чтобы предотвращать срыв потока, придавая ему дополнительную энергию. Щель в таком закрылке выполнена сужающейся и воздух, проходя через неё, разгоняется. Далее он, взаимодействуя с пограничным слоем, разгоняет и его, препятствуя его отрыву и увеличивая подъёмную силу. Таких щелей на закрылках современных самолётов бывает от одной до трёх и общее увеличение подъёмной силы при их применении достигает 90 %.
• Элерон-закрылок (иначе - зависающий элерон или флаперон) . Подвижная поверхность на задней кромке крыла, в полёте выполняющая роль элерона и служащая для управления по крену, т. е. элерон-закрылки на левой и правой плоскости отклоняются дифференциально. При взлёте/посадке элерон-закрылки на обоих плоскостях крыла отклоняются синхронно вниз, увеличивая подъёмную силу крыла. Конструктивно различают элерон-закрылки, которые в режиме закрылков отрабатывают некоторый фиксированный угол, либо элерон-закрылки, которые после синхронного отклонения продолжают работать дифференциально для управления креном. В целом элерон-закрылки менее эффективны, чем щелевые, и применяются вынужденно, из-за технической невозможности установки самостоятельных закрылков (например, на лёгких самолётах) или недостаточного места на крыле (Су-27).
• Закрылок Фаулера - выдвижной закрылок. Выдвигается назад и вниз, чем увеличивает площадь и кривизну крыла. Как правило, он сконструирован таким образом, чтобы при его выдвижении еще и создавалась щель, или две, или даже три. Соответственно он выполняет свою функцию наиболее эффективно и может давать прирост в подъемной силе до 100 %.
• Закрылок Юнкерса . Это разновидность щелевых закрылков, внешняя секция которых используется в качестве элеронов для управления креном, а две внутренние секции играют роль закрылков. Применялся в конструкции механизации крыла немецкого штурмовика Junkers Ju 87 .
• Закрылок Гоуджа . Служит для улучшения характеристик на посадке, в частности, для снижения посадочной скорости . В закрылках Гоуджа вместе с увеличением вогнутости увеличивается площадь крыла . Это даёт возможность уменьшить взлётную дистанцию и увеличить подъёмную силу . Такой вид закрылков успешно применялся на таких самолётах как Short Sunderland и Short Stirling . Изобрёл закрылок в 1936 году английский инженер сэр Артур Гоудж из компании Short Brothers .
• Закрылок Юнгмана . Использовался в конструкции британского палубного истребителя «Firefly» . В выпущенном положении значительно увеличивали площадь крыла и подъёмную силу. Их должны были использовать не только при взлёте и посадке, но и в полёте.
• Закрылок со сдувом пограничного слоя . Закрылок, оборудованный системой управления пограничным слоем. Система сдува пограничного слоя с закрылков предназначена для улучшения посадочных характеристик самолёта. Суть управления пограничным слоем заключается в обеспечении безотрывного обтекания крыла в достаточно большом диапазоне углов атаки за счёт увеличения энергии пограничного слоя. Пограничный слой возникает в результате вязкого трения воздушного потока на обтекаемых поверхностях самолёта, причем скорость потока у обшивки резко падает до нуля. Воздействие на пограничный слой призвано ослабить или предотвратить срыва потока на обтекаемой поверхности, сохранить ламинарное течение .
• Реактивный закрылок . Представляет собой плоский поток воздуха, вытекающего с большой скоростью через заднюю кромку под углом к нижней поверхности крыла. За счёт реактивного закрылка увеличивается эффективная площадь крыла, изменяется характер обтекания профиля , за счёт импульса вытекающей струи создаётся вертикальная составляющая силы, разгружающая крыло. Применение реактивного закрылка позволяет получить большое значение коэффициента подъёмной силы, однако при этом требуется существенно больший коэффициент

1. Взлет самолета можно производить с применением закрылков и без их применения.

2. В зависимости от условий, старта взлет самолета производить:

а) без применения закрылков с использованием номинальной мощности двигателя;

б) с применением закрылков, отклоненных на 25°, и с использованием номинальной мощности двигателя;

в) с применением закрылков, отклоненных на 30 0 , и с использованием взлетной мощности двигателя.

Отклонять закрылки на взлете более чем на 30° не рекомендуется.

3. Взлет самолета производить с помощью встречного ветра не более 12 м/сек.

Взлет без применения закрылков

4. Длина разбега самолета (транспортный вариант) без применения закрылков и с использованием номинальной мощности двигателя при нормальном полетном весе 5250 кг составляет 360 м.

Примечание. Длина разбега приведена к стандартным условиям (атмосферное давление 760 мм рт. ст., температура наружного воздуха +!5°С) при отсутствии ветра.

При взлете с мягкого грунта длина разбега увеличивается на, 29%, с песчаного покрова - на 30-35%.

По достижении скорости 105-110 км/час происходит отрыв самолета от земли.

5. После отрыва выдерживание самолета производится с постепенным отходом от земли и увеличением скорости до 140 км/час, затем самолет переводится на набор высоты.

6. Дальнейший набор высоты производить на скорости 140-150 км/час, которая является наивыгоднейшей скоростью набора высоты.

Взлет с применением закрылков

7. Использование закрылков на взлете сокращает длину разбега и взлетную дистанцию на 30-35%. Закрылки могут отклоняться на 25 и 30° в зависимости от нагрузки самолета и состояния аэродрома.

При закрылках, отклоненных на 25°, взлет производится на номинальной мощности двигателя
(рк = 900 мм рт. ст., п = 2100 об/мин). Однако наименьшая длина разбега и взлетная дистанция получаются при отклоненных на 30° закрылках с одновременным использованием взлетной мощности двигателя
(рк = 1050 мм рт. ст., п = 2200 об/мин). В этом случае при взлетном весе 5500 кг длина разбега составляет 207 м, время разбега 14,3 сек, а длина взлетной дистанции 585 м.

Данные приведены к стандартным условиям.

8. Отрыв от земли самолета с закрылками, отклоненными на 25-30°, происходит на скорости 85-90 км/час.

При взлете с отклоненными закрылками на некоторых самолетах автоматические предкрылки открываются в середине разбега на скорости около 50 км/час и остаются открытыми до достижения скорости 85 км/час, после чего полностью закрываются.

9. На высоте не менее 50 м при скорости 120 км/час постепенно убрать закрылки, контролируя их положение по указателю и непосредственным наблюдением за закрылками. Одновременно увеличивать скорость набора высоты так, чтобы к моменту полной уборки закрылков она составляла 135-140 км/час.

10. После уборки закрылков перейти на набор высоты. Набор высоты производить на скорости 140-150 км/час.

Для получения максимальной скороподъемности у земли набор высоты рекомендуется производить с закрылками, отклоненными на 5°, до высоты 500 м. Дальнейший набор высоты производить с полностью убранными закрылками.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Если после взлета с отклоненными закрылками не удается убрать их из-за неисправности системы управления, необходимо произвести посадку на аэродроме взлета. При заходе на посадку в этом случае на разворотах не допускать крена больше 10- 15° и скорости полета более 150 км I час. Полет самолета со скоростью, превышающей 150 км/ час, при опущенных закрылках запрещается.

11. Взлет производить с использованием одновременно верхних и нижних закрылков. Раздельно пользоваться закрылками>

l2. Использовать закрылки при взлете самолета рекомендуется при скорости ветра не более 10м/сек.

13. При взлете самолета на лыжном шасси учитывать, что при температурах наружного воздуха от 0° С и выше, особенно при мокром снеге, длина разбега может оказаться на 10-20% больше, чем при стандартной температуре минус 10° С.

Закрылки самолета могли стать причиной крушения Ту-154 25 декабря под Сочи. Такую версию выдвинули эксперты после расшифровки данных одного из черных ящиков.

Закрылки самолета: для чего, фото, зачем нужны при взлете и посадке

Причиной крушения Ту-154 в Сочи могли быть закрылки. Согласно предварительному анализу данных, полученных с одного из черных ящиков, развитие нештатной ситуации на борту могло начаться с не убравшихся по какой-то причине закрылков.

Пытаясь компенсировать возникший из-за этого пикирующий момент, пилоты усугубили ситуацию до критической, чрезмерно задрав нос самолета.

Как сообщает Life со ссылкой на близкий к следствию источник, эксперты без проблем смогли расшифровать запись с речевого бортового самописца. По его словам, разговор прерывается на том, что один из пилотов восклицает: «Закрылки, с...а!» Затем звучит крик: «Командир, падаем!».

— Скорость 300... (Неразборчиво)
— (Неразборчиво)
— Забрал стойки, командир.
— (Неразборчиво)
— Ух, е-мое!
(Звучит резкий сигнал)
— Закрылки, с...а, че за х***ня!
— Высотометр!
— Нам... (Неразборчиво)
(Звучит сигнал об опасном сближении с землей)
— (Неразборчиво)
— Командир, мы падаем!

Закрылки самолета для чего нужны, фото

Закрылками называют элемент механизации крыла. В убранном состоянии они являются продолжением поверхности крыла. В выпущенном состоянии отходят от него с образованием щелей. Закрылки нужны для улучшения несущей способности крыла во время набора высоты или взлете/посадке. Также они нужны во время полета на малых высотах.

При выпуске закрылок увеличивается кривизна профиля, что позволяет самолетам летать без сваливания на небольшой скорости. На Ту-154М используются двухщелевые закрылки, а на Ту-154Б трехщелевые. Выпуски закрылок могут производиться как автоматически, так и по команде пилотов из кабины.

По предварительным данным, на борту рассогласованно сработали закрылки, в результате их невыхода подъемная сила была потеряна, скорость не была достаточной для набора высоты, и самолет потерпел крушение.

Официальные данные о расшифровке записей пока не опубликованы.

Закрылки фото

Напомним, что самолет Минобороны РФ Ту-154 25 декабря в 01:38 по московскому времени вылетел с аэродрома Чкаловский в Подмосковье и направлялся на авиабазу Хмеймим в сирийской Латакии.

В Сочи воздушное судно остановилось на дозаправку, о чем не было известно заранее. В 05:27 по Москве самолет пропал с радаров спустя несколько минут после вылета из аэропорта Адлера. Позже стало известно, что лайнер упал в акватории Черного моря вблизи сочинского побережья.

На борту воздушного судна находились 92 человека, все они погибли.

Среди жертв катастрофы — 64 сотрудника ансамбля песни и пляски имени Александрова и его руководитель Валерий Халилов, три съемочных группы, врач Елизавета Глинка, которая везла в Сирию медикаменты, а также директор департамента культуры Минобороны Антон Губанков и члены экипажа.

Предварительные данные расшифровки речевого самописца лайнера Минобороны говорят о том, что самолёт потерял управление из-за проблем с закрылками и перешёл в критический угол атаки.

После того как спасателям удалось поднять со дна Чёрного моря речевой бортовой самописец с разбившегося Ту-154 Минобороны, эксперты смогли расшифровать запись, хранящуюся на нём. Плёнка, фиксировавшая переговоры экипажа и разговоры внутри кабины, оказалась не повреждена.

Разговор прерывается на том, что один из пилотов восклицает: "Закрылки, с*ка!" А затем звучит крик: "Командир, падаем!", - рассказал источник.

При расшифровке чёрных ящиков специалисты услышали характерный сигнал системы, который сопутствует превышению угла атаки. Эта система автоматически реагирует на критический угол атаки, - пояснил источник Лайфа.

Эксперт пояснил Лайфу, что только по обрывкам фраз членов экипажа делать окончательные выводы о причинах катастрофы пока преждевременно.

Это может быть субъективный взгляд со стороны экипажа, который, правда, подтверждает записанный звук автоматической речевой сигнализации, оповещающий экипаж о превышении угла атаки, - рассказывает эксперт.

По его мнению, у экипажа во время набора высоты возникли какие-то проблемы со взлётно-посадочной механизацией. Закрылки управляют движением самолёта по вертикали на малых скоростях. В выпущенном состоянии они увеличивают подъёмную силу крыла. Положение закрылков важно как при взлёте, так и при посадке. В чём именно выражались проблемы у Ту-154, пока сказать нельзя. Возможно, это была ошибка пилотов при управлении механизацией, а может быть, и несинхронная уборка механизации.

Теперь в этом нужно разбираться, - утверждает источник Лайфа в комиссии по расследованию катастрофы лайнера Минобороны. - Второй самописец, параметрический, пока не доставлен в Центральный научно-исследовательский институт Минобороны, и пока не известно, когда начнётся его расшифровка.

Как пояснил Лайфу вице-президент Федерации любителей авиации заслуженный лётчик-испытатель СССР Виктор Заболотский, в случае если у самолёта возникают проблемы с закрылками, он может стать неуправляемым.

Получается, у одного крыла подъёмная сила большая, а у второго маленькая, естественно, самолёт будет переворачивать, - отметил он. - Если закрылки не убираются или убираются неравномерно, тогда возникают очень мощные кренящие моменты и управлять самолётом очень тяжело.

Летчик-испытатель Герой России Магомед Толбоев также считает, что неполадки с закрылками не могут произойти просто так.

Это отказ авиационной техники. Неуборка закрылка или уборка только с одной стороны приводит к разрушению полукрыла самолета. С той стороны, откуда они были выпущены, происходит сваливание самолёта и потеря скорости, - пояснил Толбоев. - Всё это происходит очень быстро, и многие лётчики просто не знают, что делать в такой ситуации. Это касается не только военных летчиков, но и гражданских.

По словам Толбоева, при расшифровке чёрных ящиков специалисты услышали характерный сигнал системы, который сопутствует превышению угла атаки. Эта система реагирует автоматически. Толбоев говорит, что срабатывание этого датчика - серьёзный сигнал для командира экипажа.

Он срабатывает при потере скорости или когда крыло находится на полном нагружении и больше самолёт поднять не может, - пояснил эксперт.

Источник Лайфа в Минобороны рассказывает, что расшифровка речевого самописца подтверждает предварительные выводы инженеров Научно-исследовательского центра эксплуатации и ремонта авиатехники (НИЦ ЭРАТ) Минобороны о причинах катастрофы.

Катастрофа произошла, когда пилоты убирали механизацию, а самолёт шёл с большим углом тангажа. В итоге произошло его сваливание с эшелона во время манёвра вправо, - говорит собеседник Лайфа.

Один из пилотов Росавиации подтверждает версию военных авиационных инженеров.

Причиной падения Ту-154 на этой временной отметке полёта может служить только рассинхронизация уборки закрылков, - рассказал Лайфу авиатор.

По его словам, на второй минуте полёта убираются закрылки - части крыла, управляющие поворотами. На этом этапе может подвести автоматика, тогда один из закрылков останется поднятым.

Это нарушает аэродинамику так, что самолёт начинает закручивать в сторону крыла с неубранным закрылком. Остановить эту ситуацию можно было при наличии запаса высоты, но на момент трагедии у пилотов Ту-154 его ещё не было, - рассказал Лайфу пилот.

Авиационный эксперт Сергей Крутоусов, считает, что необходимо дождаться полной расшифровки как речевого, так и параметрического самописца Ту-154, фиксирующего работу узлов и агрегатов самолёта.

Сергей Крутоусов не исключил и пресловутый человеческий фактор: при наборе высоты пилоты не смогли рассчитать правильный угол тангажа.

При пилотировании при наборе высоты в штурвальном режиме основная трудность состоит именно в выдерживании скорости, что является стабильностью при пилотировании и удерживании лайнера по тангажу при скорости набора высоты 500–550 км в час, - говорит эксперт Сергей Крутоусов.

По его словам, при большом положительном угле тангажа, когда у лайнера задран нос, он мог выйти на критические показатели, потерять подъёмную силу и свалиться с эшелона.

Эксперт из Росавиации говорит, что предварительное исследование записи речевого самописца выводит в приоритет версии о технической неисправности лайнера и ошибке пилотов. Впрочем, отрабатываются и другие версии. Например, попадание в двигатель посторонних предметов (к примеру, птицы), некачественное топливо, повлёкшее потерю мощности и отказ работы двигателей.

Следователи ГВСУ, которые ведут расследование катастрофы, также склоняются к техническому фактору.

Вероятно, причиной катастрофы Ту-154 при наборе высоты мог стать отказ гидросистемы самолёта, что привело к полной утрате способности экипажа управлять машиной. Причиной отказа гидросистемы самолёта могло стать короткое замыкание в одном из двигателей лайнера, - рассказал Лайфу источник в ГВСУ.

Подтвердить или опровергнуть эту версию в ближайшее время смогут специалисты.

Катастрофа с Ту-154 произошла 25 декабря 2016 года в 5:40 утра по московскому времени в 1,7 километра от побережья Сочи. Борт российского Минобороны летел в сирийский Хмеймим с аэродрома Чкаловский, в аэропорту Сочи же он дозаправлялся. На борту лайнера находилось 92 человека. Через две минуты после отрыва от полосы, не успев набрать высоту, самолёт пропал с экранов радаров. Никаких сигналов тревоги экипаж не подавал.

Спасатели уже обнаружили хвостовую часть Ту-154 с двигателями, а также бортовые самописцы и 14 тел погибших.