ميكنة جناح الطائرة: الوصف ومبدأ التشغيل والجهاز

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

أولئك الأشخاص الذين طاروا على متن الطائرات واهتموا بجناح طائر حديدي أثناء جلوسه أو إقلاعه ، ربما لاحظوا أن هذا الجزء يبدأ في التغيير ، وتظهر عناصر جديدة ، ويتسع الجناح نفسه. تسمى هذه العملية ميكنة الجناح.

معلومات عامة

لطالما أراد الناس القيادة بشكل أسرع ، والطيران بشكل أسرع ، وما إلى ذلك ، وبشكل عام ، كان الأمر جيدًا مع الطائرة. في الهواء ، عندما يطير الجهاز بالفعل ، فإنه يطور سرعة هائلة. ومع ذلك ، يجب التوضيح هنا أن معدل السرعة العالي مقبول فقط أثناء الرحلة المباشرة. أثناء الإقلاع أو الهبوط ، يكون العكس هو الصحيح. من أجل رفع الهيكل بنجاح إلى السماء أو ، على العكس من ذلك ، الهبوط به ، ليست هناك حاجة إلى سرعة عالية. هناك عدة أسباب لذلك ، لكن السبب الرئيسي هو أنك ستحتاج إلى مدرج ضخم للإسراع.

السبب الرئيسي الثاني هو قوة الشد لجهاز هبوط الطائرة ، والتي سيتم تمريرها إذا أقلعت بهذه الطريقة. أي ، في النهاية اتضح أنه بالنسبة للرحلات الجوية عالية السرعة ، هناك حاجة إلى نوع واحد من الأجنحة ، وللهبوط والإقلاع - نوع مختلف تمامًا. ماذا تفعل في مثل هذه الحالة؟ كيفإنشاء زوجين من الأجنحة يختلف اختلافًا جوهريًا في تصميم نفس الطائرة؟ الجواب لا. كان هذا التناقض هو الذي دفع الناس إلى اختراع جديد سمي بميكنة الجناح.

زاوية الهجوم

لتوضيح ماهية المكننة بطريقة يسهل الوصول إليها ، من الضروري دراسة جانب آخر صغير ، يسمى زاوية الهجوم. هذه الخاصية لها علاقة مباشرة بالسرعة التي تستطيع الطائرة تطويرها. من المهم أن نفهم هنا أنه أثناء الطيران ، يكون أي جناح تقريبًا بزاوية فيما يتعلق بالتدفق القادم. يسمى هذا المؤشر بزاوية الهجوم

لنفترض أنه لكي تطير بسرعة منخفضة وفي نفس الوقت تحافظ على الرفع ، حتى لا تسقط ، يجب عليك زيادة هذه الزاوية ، أي رفع مقدمة الطائرة للأعلى ، كما هو يتم عند الإقلاع. ومع ذلك ، من المهم أن نوضح هنا أن هناك علامة حرجة ، وبعد عبورها لن يكون التدفق قادرًا على البقاء على سطح الهيكل وسوف ينفصل عنه. في التجربة ، يسمى هذا الفصل بين الطبقة الحدودية.

تسمى هذه الطبقة تدفق الهواء ، وهي على اتصال مباشر بجناح الطائرة وبالتالي تخلق قوى هوائية. مع أخذ كل هذا في الاعتبار ، يتم تشكيل المتطلب - وجود قوة رفع كبيرة بسرعة منخفضة والحفاظ على زاوية الهجوم المطلوبة من أجل الطيران بسرعة عالية. هاتان الصفتان هما اللتان تجمعان ميكنة جناح الطائرة.

ترقيات الأداء

لتحسينخصائص الإقلاع والهبوط ، وكذلك لضمان سلامة الطاقم والركاب ، من الضروري تقليل سرعة الإقلاع والهبوط إلى أقصى حد. إن وجود هذين العاملين هو الذي أدى إلى حقيقة أن مصممي ملف تعريف الجناح بدأوا في اللجوء إلى إنشاء عدد كبير من الأجهزة المختلفة الموجودة مباشرة على جناح الطائرة. أصبحت مجموعة من هذه الأجهزة الخاضعة للرقابة الخاصة تُعرف بميكنة الجناح في صناعة الطائرات.

الغرض من الميكنة

باستخدام هذه الأجنحة ، كان من الممكن تحقيق زيادة كبيرة في قيمة قوة الرفع للجهاز. أدت الزيادة الكبيرة في هذا المؤشر إلى حقيقة أن المسافة المقطوعة بالطائرة أثناء الهبوط على طول المدرج انخفضت بشكل كبير ، كما انخفضت السرعة التي تهبط بها أو تقلع بها. والغرض من ميكنة الجناح هو أيضًا أنها حسنت الاستقرار وزادت من إمكانية التحكم في طائرة كبيرة مثل الطائرات. أصبح هذا ملحوظًا بشكل خاص عندما تكتسب الطائرة زاوية هجوم عالية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يقال إن التخفيض الكبير في سرعة الهبوط والإقلاع لم يؤد فقط إلى زيادة سلامة هذه العمليات ، بل قلل أيضًا من تكلفة بناء المدارج ، حيث أصبح من الممكن تقليل طولها.

جوهر الميكنة

لذا ، عند الحديث بشكل عام ، أدت ميكنة الجناح إلى حقيقة أن معلمات إقلاع الطائرة وهبوطها قد تحسنت بشكل كبير. تم تحقيق هذه النتيجة من خلال زيادة الحد الأقصى لمعامل الرفع بشكل كبير.

جوهرهاتكمن العملية في حقيقة أنه يتم إضافة أجهزة خاصة تزيد من انحناء ملف تعريف الجناح للجهاز. في بعض الحالات ، اتضح أيضًا أنه لا يزيد الانحناء فحسب ، بل يزداد أيضًا المساحة المباشرة لهذا العنصر من الطائرة. بسبب التغيير في هذه المؤشرات ، يتغير نمط التدفق أيضًا تمامًا. هذه العوامل حاسمة في زيادة معامل الرفع

من المهم ملاحظة أن تصميم ميكنة الجناح يتم بطريقة تجعل كل هذه التفاصيل قابلة للتحكم أثناء الطيران. يكمن فارق بسيط في حقيقة أنه عند زاوية هجوم صغيرة ، أي عند الطيران بالفعل في الهواء بسرعة عالية ، لا يتم استخدامها في الواقع. يتم الكشف عن إمكاناتهم الكاملة على وجه التحديد أثناء الهبوط أو الإقلاع. حاليا ، هناك عدة أنواع من الميكنة.

درع

الدرع هو أحد أكثر الأجزاء شيوعًا وأبسط أجزاء الجناح الميكانيكي ، والذي يتواءم بشكل فعال مع مهمة زيادة معامل الرفع. في مخطط ميكنة الجناح ، يعتبر هذا العنصر سطحًا منحرفًا. عند التراجع ، يكون هذا العنصر قريبًا من الجزء السفلي والخلفي من جناح الطائرة. عندما ينحرف هذا الجزء ، تزداد قوة الرفع القصوى للمركبة ، لأن زاوية الهجوم الفعالة تتغير ، وكذلك تقعر أو انحناء المظهر الجانبي.

من أجل زيادة كفاءة هذا العنصر ، يتم تنفيذه هيكليًا بحيث أنه عندما ينحرف ، فإنه ينتقل للخلف وفي نفس الوقت إلى الحافة الخلفية. بالضبط مثل هذاستعطي هذه الطريقة أكبر قدر من الكفاءة لشفط الطبقة الحدودية من السطح العلوي للجناح. بالإضافة إلى ذلك ، يزيد الطول الفعال لمنطقة الضغط العالي أسفل جناح الطائرة.

تصميم وهدف ميكنة جناح طائرة بشرائح

هنا من المهم أن نلاحظ على الفور أن الشريحة الثابتة مركبة فقط على طرازات الطائرات غير عالية السرعة. وذلك لأن هذا النوع من التصميم يزيد السحب بشكل كبير ، مما يقلل بشكل كبير من قدرة الطائرة على الوصول إلى سرعات عالية.

ومع ذلك ، فإن جوهر هذا العنصر هو أنه يحتوي على جزء مثل إصبع القدم المنحرف. يتم استخدامه على تلك الأنواع من الأجنحة التي تتميز بمظهر جانبي رفيع ، بالإضافة إلى حافة أمامية حادة. الغرض الرئيسي من هذا الجورب هو منع التدفق من الانكسار بزاوية عالية من الهجوم. نظرًا لأن الزاوية يمكن أن تتغير باستمرار أثناء الرحلة ، فإن الأنف يمكن التحكم فيه تمامًا وتعديله بحيث يمكن في أي موقف العثور على موضع يحافظ على التدفق على سطح الجناح. يمكن أن يؤدي هذا أيضًا إلى زيادة نسبة الرفع إلى السحب.

اللوحات

مخطط ميكنة الأجنحة هو واحد من أقدمها ، حيث كانت هذه العناصر من بين أول العناصر التي تم استخدامها. دائمًا ما يكون موقع هذا العنصر هو نفسه ، فهو موجود في الجزء الخلفي من الجناح. الحركة التي يؤدونها دائمًا هي أيضًانفس الشيء ، يسقطون دائمًا بشكل مستقيم. يمكنهم أيضا العودة قليلا. أثبت وجود هذا العنصر البسيط في الممارسة أنه فعال للغاية. إنه يساعد الطائرة ليس فقط عند الإقلاع أو الهبوط ، ولكن أيضًا عند إجراء أي مناورات تجريبية أخرى.

قد يختلف نوع هذا العنصر قليلاً حسب نوع الطائرة التي يتم استخدامه عليها. تتميز ميكنة جناح TU-154 ، والتي تعتبر واحدة من أكثر أنواع الطائرات شيوعًا ، بهذا الجهاز البسيط أيضًا. تتميز بعض الطائرات بحقيقة أن اللوحات الخاصة بها مقسمة إلى عدة أجزاء مستقلة ، وبالنسبة للبعض فهي عبارة عن رفرف واحد مستمر.

الجنيحات و المفسدين

بالإضافة إلى تلك العناصر التي تم وصفها بالفعل ، هناك أيضًا عناصر يمكن تصنيفها على أنها ثانوية. يتضمن نظام ميكنة الجناح تفاصيل ثانوية مثل الجنيحات. يتم عمل هذه الأجزاء بشكل مختلف. التصميم الأكثر شيوعًا هو أنه في أحد الأجنحة يتم توجيه الجنيحات لأعلى ، وفي الجناح الثاني يتم توجيهها إلى الأسفل. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عناصر مثل flaperons. وفقًا لخصائصها ، فهي تشبه اللوحات ، ويمكن أن تنحرف هذه الأجزاء ليس فقط في اتجاهات مختلفة ، ولكن أيضًا في نفس الاتجاه.

المفسدين هي أيضًا عناصر إضافية. هذا الجزء مسطح ويقع على سطح الجناح. يتم الانحراف ، أو بالأحرى ارتفاع ، المفسد مباشرة في التيار. وبسبب هذا ، هناك زيادة في تباطؤ التدفق ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط على السطح العلوي. هذا يؤدي إلى انخفاضقوة الرفع لجناح معين. يشار إلى عناصر الجناح هذه أحيانًا باسم أدوات التحكم في رفع الطائرات.

تجدر الإشارة إلى أن هذا وصف موجز إلى حد ما لجميع العناصر الهيكلية لميكنة جناح الطائرة. في الواقع ، هناك العديد من التفاصيل الصغيرة المستخدمة هناك ، والعناصر التي تسمح للطيارين بالتحكم الكامل في عملية الهبوط ، والإقلاع ، والطيران نفسه ، وما إلى ذلك.