Mecanització d'una ala d'avió: descripció, principi de funcionament i dispositiu

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Aquelles persones que van volar en avions i van prestar atenció a l'ala d'un ocell de ferro, mentre s'asseu o s'enlaira, probablement van notar que aquesta part comença a canviar, apareixen nous elements i l'ala mateixa es fa més ampla. Aquest procés s'anomena mecanització d'ala.

Informació general

La gent sempre ha volgut conduir més ràpid, volar més ràpid, etc. I, en general, amb l'avió va sortir força bé. A l'aire, quan el dispositiu ja vola, desenvolupa una velocitat tremenda. No obstant això, s'ha d'aclarir aquí que una velocitat alta només és acceptable durant el vol directe. Durant l'enlairament o l'aterratge, passa el contrari. Per aixecar amb èxit l'estructura cap al cel o, per contra, aterrar-la, no és necessària una gran velocitat. Hi ha diverses raons per això, però la principal és que necessitareu una pista enorme per accelerar.

La segona raó principal és la resistència a la tracció del tren d'aterratge de l'avió, que es superarà si es desenganxa d'aquesta manera. És a dir, al final resulta que per als vols d' alta velocitat es necessita un tipus d'ala, i per a l'aterratge i l'enlairament, una de completament diferent. Què fer en una situació així? Comcrear dos parells d'ales fonamentalment diferents en disseny per al mateix avió? La resposta és no. Va ser aquesta contradicció la que va impulsar la gent a un nou invent, que es va anomenar la mecanització de l'ala.

Angle d'atac

Per explicar què és la mecanització d'una manera accessible, cal estudiar un petit aspecte més, que s'anomena angle d'atac. Aquesta característica té la relació més directa amb la velocitat que és capaç de desenvolupar l'avió. És important entendre aquí que en vol, gairebé qualsevol ala està en angle respecte al flux que s'acosta. Aquest indicador s'anomena angle d'atac.

Suposem que per poder volar a poca velocitat i alhora mantenir la sustentació, per no caure, hauràs d'augmentar aquest angle, és a dir, aixecar el morro de l'avió cap amunt, com és fet a l'enlairament. No obstant això, és important aclarir aquí que hi ha una marca crítica, després de travessar la qual el flux no podrà romandre a la superfície de l'estructura i se'n trencarà. En pilotatge, això s'anomena separació de la capa límit.

Aquesta capa s'anomena flux d'aire, que està en contacte directe amb l'ala de l'avió i, per tant, crea forces aerodinàmiques. Tenint en compte tot això, es forma el requisit: la presència d'una gran potència d'elevació a baixa velocitat i mantenir l'angle d'atac necessari per poder volar a gran velocitat. Són aquestes dues qualitats les que combinen la mecanització de l'ala de l'avió.

Actualitzacions de rendiment

Per millorarcaracterístiques d'enlairament i aterratge, així com per garantir la seguretat de la tripulació i els passatgers, cal reduir al màxim la velocitat d'enlairament i aterratge. És la presència d'aquests dos factors el que va portar al fet que els dissenyadors del perfil de l'ala van començar a recórrer a la creació d'un gran nombre de dispositius diferents que es troben directament a l'ala de l'avió. Un conjunt d'aquests dispositius especials controlats es va conèixer com a mecanització d'ala a la indústria aeronàutica.

Propòsit de la mecanització

Utilitzant aquestes ales, va ser possible aconseguir un fort augment del valor de la força d'elevació de l'aparell. Un augment significatiu d'aquest indicador va provocar que el quilometratge de l'avió durant l'aterratge al llarg de la pista es reduís molt i la velocitat amb què aterra o enlaira també va disminuir. L'objectiu de la mecanització de l'ala també és millorar l'estabilitat i augmentar la controlabilitat d'un avió tan gran com un avió. Això es va fer especialment notable quan l'avió està guanyant un angle d'atac elevat. A més, cal dir que una reducció important de la velocitat d'aterratge i enlairament no només va augmentar la seguretat d'aquestes operacions, sinó que també va reduir el cost de la construcció de pistes, ja que va ser possible reduir-ne la longitud..

L'essència de la mecanització

Així, parlant en general, la mecanització de l'ala va comportar que els paràmetres d'enlairament i aterratge de l'avió es milloressin significativament. Aquest resultat es va aconseguir augmentant molt el coeficient de sustentació màxim.

L'essènciaEl procés rau en el fet que s'afegeixen dispositius especials que augmenten la curvatura del perfil de l'ala de l'aparell. En alguns casos, també resulta que no només augmenta la curvatura, sinó també l'àrea directa d'aquest element de l'avió. A causa del canvi en aquests indicadors, el patró de flux també canvia completament. Aquests factors són decisius per augmentar el coeficient de sustentació.

És important tenir en compte que el disseny de la mecanització de l'ala es realitza de manera que tots aquests detalls siguin controlables en vol. El matís rau en el fet que en un petit angle d'atac, és a dir, quan ja es vol a l'aire a gran velocitat, en realitat no s'utilitzen. Tot el seu potencial es revela precisament durant l'aterratge o l'enlairament. Actualment, hi ha diversos tipus de mecanització.

Escut

L'escut és una de les parts més comunes i senzilles d'una ala mecanitzada, que fa front amb força eficàcia a la tasca d'augmentar el coeficient de sustentació. En l'esquema de mecanització de l'ala, aquest element és una superfície desviant. Quan es retreu, aquest element és gairebé adjacent a la part inferior i posterior de l'ala de l'avió. Quan aquesta part es desvia, augmenta la força d'elevació màxima del vehicle, perquè l'angle efectiu d'atac canvia, així com la concavitat o curvatura del perfil.

Per tal d'augmentar l'eficiència d'aquest element, s'executa estructuralment de manera que quan es desvia, es desplaça cap enrere i alhora cap a la vora posterior. Exactament aixíel mètode donarà la màxima eficiència d'aspiració de la capa límit des de la superfície superior de l'ala. A més, augmenta la longitud efectiva de la zona d' alta pressió sota l'ala de l'avió.

Disseny i finalitat de la mecanització d'una ala d'avió amb llistons

Aquí és important tenir en compte de seguida que el llistó fix només es munta en aquells models d'avions que no són d' alta velocitat. Això es deu al fet que aquest tipus de disseny augmenta molt l'arrossegament, la qual cosa redueix dràsticament la capacitat de l'avió per assolir altes velocitats.

No obstant això, l'essència d'aquest element és que té una part com un dit del peu desviat. S'utilitza en aquells tipus d'ales que es caracteritzen per un perfil prim, així com per una vora d'atac afilada. L'objectiu principal d'aquest mitjó és evitar que el flux es trenqui en un angle d'atac elevat. Atès que l'angle pot canviar constantment durant el vol, el morro es fa completament controlable i ajustable perquè en qualsevol situació sigui possible trobar una posició que mantingui el flux a la superfície de l'ala. Això també pot augmentar la proporció d'elevació a arrossegament.

Flaps

L'esquema de mecanització de les aletes és un dels més antics, ja que aquests elements van ser dels primers que es van utilitzar. La ubicació d'aquest element és sempre la mateixa, es troben a la part posterior de l'ala. El moviment que fan també ho és sempreigual, sempre cauen directament. També poden retrocedir una mica. La presència d'aquest element senzill a la pràctica va resultar molt eficaç. Ajuda l'aeronau no només a l'enlairament o a l'aterratge, sinó també a l'hora de realitzar qualsevol altra maniobra de pilotatge.

El tipus d'aquest article pot variar lleugerament en funció del tipus d'avió en què s'utilitza. La mecanització de l'ala del TU-154, que es considera un dels tipus d'avions més comuns, també té aquest senzill dispositiu. Algunes aeronaus es caracteritzen pel fet que els seus flaps estan dividits en diverses parts independents, i per a alguns és un flap continu.

Alerons i spoilers

A més dels elements que ja s'han descrit, també n'hi ha que es poden classificar com a secundaris. El sistema de mecanització de les ales inclou detalls menors com els alerons. El treball d'aquestes parts es realitza de manera diferenciada. El disseny més utilitzat és tal que en una ala els alerons estan dirigits cap amunt i en la segona cap avall. A més d'ells, també hi ha elements com els flaperons. Segons les seves característiques, són semblants a les solapes, aquestes peces poden desviar-se no només en diferents direccions, sinó també en la mateixa direcció.

Els spoilers també són elements addicionals. Aquesta part és plana i es troba a la superfície de l'ala. La desviació, o més aviat la pujada, de l'aleró es duu a terme directament al corrent. A causa d'això, hi ha un augment de la desacceleració del flux, a causa del qual augmenta la pressió a la superfície superior. Això comporta una disminucióla força de sustentació d'una ala determinada. Aquests elements de les ales de vegades també s'anomenen controls d'elevació de l'avió.

Val la pena dir que aquesta és una descripció força breu de tots els elements estructurals de la mecanització de les ales de l'avió. De fet, s'hi fan servir molts més petits detalls, elements que permeten als pilots controlar completament el procés d'aterratge, enlairament, vol en si, etc.