Måske er den vigtigste flyenhed vingen. Det er vingen, der skaber løft, der holder et multi-ton fly i luften og forhindrer det i at falde. Det er ikke tilfældigt, at designere har udtryk for, at den, der ejer vingen, også styrer flyet. Bestræbelserne på at forbedre flyets aerodynamiske egenskaber tvinger udviklerne til konstant at forbedre vingen ved at arbejde på dens form, vægt og profil.
Fløj i profil
Aircraft vingeprofil er et geometrisk udsnit af vingen, der løber parallelt med flyets akse. Eller mere enkelt - et sidebillede af vingen. I løbet af de lange år med udviklingen af flyindustrien har forskellige laboratorier og institutter konstant udviklet og testet vinger i forskellige konfigurationer. Hastigheden voksede, massen af fly, opgaver ændrede sig - og alt dette krævede nye vingeprofiler.
Profiltyper
I dag er der forskellige fløjprofiler,forskellig i formål. Den samme type kan have mange varianter og bruges på forskellige fly. Men generelt kan de eksisterende hovedtyper af profiler illustreres af billedet nedenfor.
- Symmetrisk.
- Asymmetrisk.
- Plano-konveks.
- Binkonveks.
- S-formet.
- lamineret.
- Lenticular.
- Rombeformet.
- Kileformet.
På nogle fly bruges en variabel profil langs vingens længde, men norm alt er dens form uændret hele vejen igennem.
Geometri
Udvendigt ligner vingens profil en orm eller sådan noget. Da den er en kompleks geometrisk figur, har den sit eget sæt af karakteristika.
Figuren viser de vigtigste geometriske karakteristika for flyvingeprofilen. Afstanden (b) kaldes vingekorden og er afstanden mellem yderpunkterne foran og bagved. Den relative tykkelse bestemmes af forholdet mellem den maksimale profiltykkelse (Cmax) og dens korde og udtrykkes som en procentdel. Den maksimale tykkelseskoordinat er forholdet mellem afstanden fra tåen til stedet for maksimal tykkelse (Xc) til korden (b) og udtrykkes også som en procentdel. Midterlinjen er en betinget kurve lige langt fra de øvre og nedre vingepaneler, og afbøjningspilen (fmax) er den maksimale afstand fra midterlinjens korde. En anden indikator - relativ krumning - beregnes ved at dividere (fmax) med en akkord (b). Traditionelt er alle disse værdier udtrykt i procent. Ud over de allerede nævnte er der profilnæsens radius, koordinaterne for den største konkavitet og en række andre. Hver profil har sin egen kode, og som regel er de vigtigste geometriske karakteristika til stede i denne kode.
For eksempel har profil B6358 en profiltykkelse på 6 %, en konkavitetspilposition på 35 % og en relativ krumning på 8 %. Notationssystemet er desværre ikke samlet, og forskellige udviklere bruger ciphers på deres egen måde.
Aerodynamik
Fancy, ved første øjekast, er tegninger af vingesektioner ikke lavet af kærlighed til høj kunst, men udelukkende af pragmatiske formål - for at sikre høje aerodynamiske egenskaber af vingeprofiler. Disse vigtigste egenskaber omfatter løftekoefficienten Su og luftmodstandskoefficienten Cx for hver specifik bæreflade. Koefficienterne i sig selv har ikke en konstant værdi og afhænger af angrebsvinklen, hastigheden og nogle andre egenskaber. Efter afprøvning i en vindtunnel kan der tegnes en såkaldt polar for hver profil af en flyvinge. Det afspejler forholdet mellem Cx og Su ved en bestemt angrebsvinkel. Der er lavet særlige håndbøger, der indeholder detaljerede oplysninger om hver aerodynamisk profil af vingen og illustreret med passende grafer og diagrammer. Disse mapper er frit tilgængelige.
Profilvalg
Forskellige fly, typer af deres fremdriftinstallationer og deres formål kræver en omhyggelig tilgang til valg af flyvingeprofil. Ved design af nye fly overvejes norm alt flere alternativer. Jo større vingens relative tykkelse, jo større modstand. Men med tynde vinger af stor længde er det svært at give tilstrækkelig strukturel styrke.
Der er et separat spørgsmål om supersoniske maskiner, der kræver en særlig tilgang. Det er helt naturligt, at profilen af vingen på An-2-flyet ("majs") vil adskille sig fra profilen af et jagerfly og et passagerskib. Symmetriske og S-formede vingeprofiler skaber mindre løft, men er mere stabile, en tynd vinge med en lille vinkel er velegnet til højhastigheds-sportsvogne og kampfly, og en tyk vinge med en stor camber, der bruges i store passagerfly, kan kaldes den fløj med det højeste løft. Supersoniske fly er udstyret med vinger med en linseformet profil, mens diamantformede og kileformede profiler bruges til hypersoniske fly. Man skal huske på, at ved at skabe den bedste profil kan man miste alle sine fordele kun på grund af dårlig overfladebehandling af vingepaneler eller dårligt flydesign.
Karakteristisk beregningsmetode
For nylig er beregninger af egenskaberne for en vinge med en bestemt profil udført ved hjælp af computere, der er i stand til at udføre multifaktormodellering af vingens adfærd under forskellige forhold. Men den mest pålidelige måde er naturlige tests udført påspecielle standere. Individuelle "old school" medarbejdere kan fortsætte med at gøre dette manuelt. Metoden lyder simpelthen truende: "fuld beregning af vingen ved hjælp af integro-differentialligninger med hensyn til den ukendte cirkulation." Essensen af metoden er at repræsentere cirkulationen af luftstrømmen rundt om vingen i form af trigonometriske serier og at søge efter koefficienterne for disse serier, der opfylder randbetingelserne. Dette arbejde er meget besværligt og giver stadig kun omtrentlige karakteristika for flyvingeprofilen.
Flyvingestruktur
En smukt tegnet og detaljeret beregnet profil skal laves i virkeligheden. Vingen skal udover at udføre sin hovedfunktion - at skabe løft, udføre en række opgaver relateret til placering af brændstoftanke, forskellige mekanismer, rørledninger, elektriske ledninger, sensorer og meget mere, hvilket gør den til et yderst komplekst teknisk objekt. Men t alt meget enkelt, så består et flys vinge af et sæt ribber, der giver dannelsen af den ønskede vingeprofil, placeret på tværs af vingen, og sparre, placeret langs. Fra oven og neden er denne struktur lukket med en beklædning af aluminiumspaneler med et stringer sæt. Ribberne langs de ydre konturer svarer fuldt ud til flyvingens profil. Arbejdsintensiteten ved fremstilling af vingen når 40 % af den samlede arbejdsintensitet ved fremstilling af hele flyet.
