Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Крыло изменяемой стреловидности (КИС) — тип конструкции летательного аппарата тяжелее воздуха с неподвижным крылом, позволяющей изменять в полёте один из видов геометрии крыла — стреловидность.
Данная технология направлена на оптимизацию аэродинамических характеристик самолёта в различных режимах полёта: на малых скоростях (взлёт, посадка) используется минимальная стреловидность для увеличения подъёмной силы, а на высоких (сверхзвуковой крейсерский полёт) — максимальная для снижения волнового сопротивления. Несмотря на техническую сложность, КИС стало важным этапом в развитии авиации, особенно в период 1960–1990-х годов.
Содержание
История
Ранние эксперименты
Первые попытки создания крыла с изменяемой геометрией относятся к 1930-м годам. Немецкий авиаконструктор Адольф Буземан в 1935 году теоретически обосновал преимущества стреловидного крыла для сверхзвуковых скоростей. Профессор фирмы Messerschmitt AG Александр Липпиш получил патент на такое крыло ещё в 1942 году, однако на опытном немецком истребителе Messerschmitt Р.1101 (1944, который никогда не летал, в феврале 1945 на истребительном конкурсе, проводимом верховным командованием Люфтваффе, он проиграл конкуренту, Focke-Wulf Ta 183 Huckebein) механизм изменения стреловидности непосредственно в полёте предусмотрен не был (угол крыльев предполагалось изменять на земле, и лишь после испытаний уже внедрять механизацию). После войны его конструкция была изучена в США, что привело к созданию экспериментального Bell X-5 (1951) — первого самолёта, изменявшего стреловидность в полёте.
Холодная война и расцвет технологии
В 1960-х годах СССР и США активно внедряли КИС в военную авиацию. Это было связано с требованиями к многорежимным самолётам, способным выполнять задачи на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Первым серийным самолётом с КИС стал американский General Dynamics F-111 (1967), за ним последовали МиГ-23 (1969) в СССР и Grumman F-14 Tomcat (1974) в США. В 1970-х технология достигла пика: появились стратегические бомбардировщики Rockwell B-1 Lancer (1974) и Ту-160 (1981), а также тактический ударный самолёт Су-24 (1974).
Принцип работы
Основным достоинством прямого (или с малой стреловидностью) крыла является его высокий коэффициент подъёмной силы. Недостатком, предопределяющим непригодность такого крыла при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полёта, является резкое увеличение коэффициента лобового сопротивления при превышении критического значения числа Маха. Поэтому прямое крыло не может применяться на самолётах с высокими скоростями полёта.
В то же время, стреловидное крыло обладает рядом недостатков, в числе которых пониженная несущая способность и ухудшение устойчивости и управляемости летательного аппарата.
Для решения этой проблемы и было разработано крыло изменяемой стреловидности. Оно применялось, в частности, для достижения приемлемых значений длины разбега при взлёте из-за низкой тяговооружённости (отношения тяги двигателя к массе самолёта).
Достоинства и недостатки
Самолёты с крылом изменяемой стреловидности и достаточно высокой максимальной скоростью имеют хорошие взлётно-посадочные характеристики[1]. Например, бомбардировщик Су-24 имеет максимальную скорость 1700 км/ч при стреловидности крыла по передней кромке 69° и посадочную 280—290 км/ч при стреловидности 16° (тем не менее, при каждой посадке используются тормозные парашюты[2]).
Недостатками крыла с изменяемой стреловидностью являются его значительно большая масса и сложность конструкции.
Конструкция
Крыло с изменяемой стреловидностью состоит из поворотных консолей (или поворотных частей крыла — ПЧК), средней части крыла (СЧК), центроплана и механизма поворота. Поворотные консоли при помощи механизма поворота во время взлёта и посадки устанавливаются в положение минимального угла стреловидности, при крейсерском дозвуковом полёте они перемещаются в некоторое промежуточное положение, а при полётах на сверхзвуковой скорости — устанавливаются в положение максимального угла стреловидности.
В качестве механизмов поворота обычно используются винтовые подъёмники. На самолётах производства СССР (Су-24, Ту-22М, Ту-160) для синхронности хода консолей, что требуется для предупреждения опрокидывания самолёта из-за разности подъёмных сил консолей, подъёмники приводятся общим приводом через единую трансмиссию. Например, на Ту-22М и Су-24 установлен двухканальный гидравлический рулевой привод РП-60-4, управляемый блоком усиления и коммутации 6Ц254, вместе с рукояткой управления (механизмом концевых выключателей МКВ) они составляют систему перемещения крыла СПК-2, которая по агрегатам (привод РП-60 и блок 6Ц254 других серий, механизм МКВ-43М) практически аналогична системе перемещения закрылков СПЗ-1А самолёта Ту-154[3].
Список самолётов с изменяемой стреловидностью крыла
Примечания
- § 4. Особенности аэродинамической компоновки современных самолётов (неопр.). Дата обращения: 5 февраля 2015. Архивировано 6 февраля 2015 года.
- В. Ильин, М. Левин. Бомбардировщики. — М.: Виктория, АСТ, 1996. — Том 2. — c. 48
- Блок 6Ц254. Руководство по технической эксплуатации
Ссылки
|
|
