Летательные аппараты нетрадиционных схем - [30]
Основные данные («Митчелл В-10»):
— силовая установка... двигатель «Хонда» мощностью 20 л. с. (14,7 кВт);
— размах крыла... 10,37 м;
— площадь крыла...12,65 м>2;
— взлетная масса...155 кг;
— максимальная скорость... 88,6 км/ч.
Основные данные («Митчелл U-2»):
— силовая установка... двигатель «Хонда» мощностью 20 л.с. (14,7 кВт);
— размах крыла... 10,37 м;
— площадь крыла... 12,65 м>2;
— взлетная масса... 217,7 кг;
— максимальная скорость... 152,2 км/ч.
• Модифицированные крылья Рогалло
Исходная треугольная форма крыльев Рогалло (дельтапланов) недолго удержалась неизменной в планерном движении. Довольно скоро создатели новых дельтапланов уменьшили угол стреловидности передней кромки до такого уровня, когда их конструкция при виде сверху стала напоминать традиционные бесхвостые планеры с крылом очень малой стреловидности и заметным сужением. Для усиления конструкции были добавлены продольные силовые элементы, напоминающие нервюры, и крыло стало работать в своем нормальном режиме, а не как воздушный змей. Это позволило существенно улучшить летные характеристики.
Новые конструкции, в которых использованы принципы крыла Рогалло, а также конструкции без аэродинамической профилировки, представляющие собой обтянутые однослойной тканью каркасы, получили широкое распространение в 1970-е гг. Показанный на рис. 3.23 «Феникс» представляет собой характерную модификацию дельтаплана типа крыла Рогалло в планер схемы «бесхвостка». В этом планере летчик размещается в подвесной системе значительно ниже крыла, что обеспечивает маятниковую устойчивость всей системе. Управляемость аппарата обеспечивается изменением положения летчика.
Рис. 3.23.Балансирный планер «Феникс», характерный пример модификации дельтаплана с целью увеличения удлинения крыла и придания ему профилировки за счет установки нервюр.
Впоследствии выяснилось, что совсем несложно адаптировать многие из планеров схемы «бесхвостка» в ультралегкие летательные аппараты путем добавления конструкции для размещения летчика в сидячем положении, двигателя, колес шасси и органов ручного управления. Некоторые авиаторы использовали и переднее горизонтальное оперение в целях повышения маневренности этих аппаратов.
Основные данные (планер «Феникс»);
— размах крыла... 9,46 м;
— площадь крыла... 17,67 м>2;
— взлетная масса... 124,7 кг;
— аэродинамическое качество... 8-10;
— минимальная эволютивная скорость... 27–32 км/ч.
Глава 4
Летательные аппараты с треугольным крылом
В англо-американской научной литературе летательные аппараты с треугольным крылом получили обобщающее название «аппараты с дельтавидным крылом» из-за того, что форма таких крыльев напоминает одноименную греческую букву. К этому классу летательных аппаратов обычно относят две принципиально различные группы летательных аппаратов - боевые самолеты военного назначения и некоторые типы гражданских летательных аппаратов (в том числе балансирные планеры - дельтапланы и ультралегкие летательные аппараты).
Применение треугольных крыльев вошло в практику авиастроения примерно с 1950-х гг. для самолетов с высокими летно-техническими характеристиками и примерно с 1980-х гг. для планеров и ультралегких летательных аппаратов. И в той, и в другой области для развития техники создания летательных аппаратов с треугольным крылом потребовалось решить ряд проблем.
Самолет с треугольным крылом в принципе можно рассматривать как летательный аппарат схемы «бесхвостка» с крылом большой (более 45°) стреловидности по передней кромке, у которого площадь перед прямой линией, соединяющей задние кромки законцовок крыла, заполнена конструкцией. Это существенно увеличивает площадь крыла по отношению к его размаху и дает малое значение удлинения крыла (отношения размаха крыла к САХ — средней аэродинамической хорде). Для летательных аппаратов с треугольным крылом это отношение близко к 2. В случае крыльев сложных форм, для которых трудно определить величину САХ, удлинение обычно рассчитывается как частное от деления квадрата размаха на площадь крыла. Для крыльев этого типа необходимая площадь крыла может быть получена при существенно меньшем размахе, чем на крыльях другого типа. Одна из отличительных особенностей современных скоростных летательных аппаратов с треугольным крылом состоит в том, что практически все они являются реактивными. Летательные аппараты этого типа оснащались винтовыми двигателями только до середины 1940-х гг., а затем винтовые двигатели использовались на самолетах этого типа лишь в экспериментальных целях.
ДОСТОИНСТВА
Основным достоинством треугольных крыльев считается возможность существенно уменьшить размах и обеспечить увеличение жесткости и снижение массы крыла. Более того, так как крылья этого типа обыкновенно имеют корневые хорды большой длины, физическая толщина крыла в корневом сечении при заданной из аэродинамических соображений относительной толщине профиля оказывается достаточно большой, что позволяет размещать в крыле дополнительную часть полезной нагрузки (топливо и оборудование) и, таким образом, существенно снизить аэродинамическое сопротивление за счет уменьшения размеров фюзеляжа. По этой схеме обычно строились тяжелые самолеты типа бомбардировщиков. С другой стороны, некоторые одноместные истребители с крылом такого типа имеют фюзеляжи достаточно больших размеров по сравнению с размерами крыла, что свидетельствует о стремлении проектировщиков использовать преимущества малого размаха крыла при обеспечении заданной площади.
