Křídlo - Wing

Šípovým křídlem KC-10 Extender (nahoře) refuels lichoběžníkový křídlo F-22 Raptor .

Křídlo je typ fin , který produkuje povzbuzení při pohybu vzduchem nebo nějakou jinou tekutinu . V souladu s tím mají křídla zjednodušené průřezy, které jsou vystaveny aerodynamickým silám a působí jako křídla . Aerodynamická účinnost křídla je vyjádřena jako poměr zdvihu a odporu . Vztlak křídla při dané rychlosti a úhlu náběhu může být o jeden až dva řády větší než celkový odpor křídla. Vysoký poměr zdvihu a tažení vyžaduje výrazně menší tah, aby křídla poháněla vzduch při dostatečném zdvihu.

Ke zvedacím strukturám používaným ve vodě patří různé fólie , například křídlové . Hydrodynamika je vládnoucí věda, spíše než aerodynamika. Aplikace podvodních fólií se vyskytují v hydroplánech , plachetnicích a ponorkách .

Etymologie a použití

Pro mnoho století, slovo „křídlo“, ze staré norštiny vængr , odkazoval hlavně na předních končetinách z ptáků (kromě architektonického uličky). V posledních stoletích se však význam tohoto slova rozšířil o výtahy produkující přívěsky hmyzu , netopýrů , pterosaurů , bumerangů , některých plachetnic a letadel nebo převrácený profil křídla na závodním voze, který generuje sílu směrem dolů ke zvýšení trakce.

Aerodynamika

Kondenzace v oblasti nízkého tlaku nad křídlem Airbusu A340 , procházející vlhkým vzduchem
Klapky (zelené) se používají v různých konfiguracích ke zvětšení plochy křídla a ke zvýšení zdvihu. Ve spojení se spoilery (červenými) klapky maximalizují odpor a minimalizují vztlak během přistání.

Konstrukce a analýza křídel letadel je jednou z hlavních aplikací vědy o aerodynamice , což je odvětví mechaniky tekutin . V zásadě vlastnosti proudění vzduchu kolem každého pohybujícího se předmětu lze nalézt řešení Navier-Stokesových rovnic z dynamiky tekutin . Kromě jednoduchých geometrií jsou však tyto rovnice notoricky obtížně řešitelné a používají se jednodušší rovnice.

Aby křídlo vytvářelo vztlak , musí být orientováno ve vhodném úhlu náběhu . Když k tomu dojde, křídlo při průchodu křídlem odkloní proud vzduchu dolů. Vzhledem k tomu, že křídlo vyvíjí sílu na vzduch, aby změnilo svůj směr, musí vzduch také vyvíjet stejnou a opačnou sílu na křídlo, což má za následek různé tlaky vzduchu na povrch křídla.

Tvar průřezu

Profil křídla ( americká angličtina ) nebo nosná plocha ( britská angličtina ) je tvaru křídla, čepel (části vrtule , rotoru , nebo turbíny ), nebo plachta (jak je vidět v příčném řezu ). Křídla s asymetrickým průřezem jsou normou v podzvukovém letu . Křídla se symetrickým průřezem mohou také generovat vztlak pomocí kladného úhlu náklonu k odklonu vzduchu směrem dolů. Symetrické profily křídel mají vyšší pádovou rychlost než klenuté profily stejné oblasti křídel, ale používají se v akrobatických letadlech, protože poskytují praktický výkon, ať už je letadlo vzpřímené nebo obrácené. Další příklad pochází z plachetnic, kde je plachta tenká blána bez rozdílu délky dráhy mezi jednou stranou a druhou.

Pro letové rychlosti blízké rychlosti zvuku ( transonický let ) se používají profily křídel se složitými asymetrickými tvary, aby se minimalizoval drastický nárůst odporu spojený s prouděním vzduchu v blízkosti rychlosti zvuku. Takové profily křídel, nazývané nadkritické profily křídel , jsou nahoře ploché a dole zakřivené.

Designové vlastnosti

Křídlo přistávacího BMI Airbus A319-100 . Tyto lamely na jeho náběžné hrany a chlopně na jeho zadní hrany jsou rozšířeny.

Křídla letadla mohou obsahovat některé z následujících:

  • Zaoblená přední hrana průřez
  • Ostrý průřez odtokové hrany
  • Špičková zařízení, jako jsou lamely , sloty nebo rozšíření
  • Koncová zařízení, jako jsou klapky nebo klapky (kombinace klapek a křidélek)
  • Křídla, která zabraňují vírům na konci křídel zvyšovat odpor a snižovat vztlak
  • Dihedral , nebo kladný úhel křídla k horizontále, zvyšuje stabilitu spirály kolem osy role, zatímco anhedral , nebo negativní úhel křídla k horizontále, snižuje stabilitu spirály.

Křídla letadla mohou mít různá zařízení, jako například vztlakové klapky nebo lamely, která pilot používá k úpravě tvaru a povrchové plochy křídla ke změně jeho provozních charakteristik za letu.

Křídla mohou mít jiné drobné nezávislé povrchy .

Aplikace a varianty

Kromě letadel s pevnými křídly zahrnují aplikace tvarů křídel:

V přírodě

V přírodě se křídla vyvinula u hmyzu , pterosaurů , dinosaurů ( ptáků ) a savců ( netopýrů ) jako prostředku pohybu . Různé druhy tučňáků a dalších létajících nebo nelétajících vodních ptáků, jako jsou auks , kormoráni , guillemots , shearwaters , kajky a strakoši a potápěčští bouřliváci, jsou vášnivými plavci a používají svá křídla k pohonu vodou.

Křídlové formy v přírodě

Tahové struktury

V roce 1948 vynalezl Francis Rogallo drakovité tahové křídlo podepřené nafouknutými nebo tuhými vzpěrami, které přineslo nové možnosti pro letadla. Domina Jalbert téměř včas vynalezla flexibilní neohrožená křídla se vzduchovým křídlem. Tyto dvě nové větve křídel byly od té doby rozsáhle studovány a použity v nových větvích letadel, zejména při změně prostředí osobního rekreačního letectví.

Viz také

Přírodní svět:

Letectví:

Plachtění:

Reference

externí odkazy