შესაძლოა, თვითმფრინავის მთავარი დანადგარი არის ფრთა. ეს არის ფრთა, რომელიც ქმნის ამწეს, რომელიც ინახავს მრავალტონიანი თვითმფრინავს ჰაერში და ხელს უშლის მის დაცემას. შემთხვევითი არ არის, რომ დიზაინერებს აქვთ გამოთქმა, რომ ის, ვინც ფრთას ფლობს, ასევე აკონტროლებს თვითმფრინავს. თვითმფრინავის აეროდინამიკური მახასიათებლების გაუმჯობესებისკენ სწრაფვა აიძულებს დეველოპერებს მუდმივად გააუმჯობესონ ფრთა, იმუშაონ მის ფორმაზე, წონასა და პროფილზე.
ფრთა პროფილში
თვითმფრინავის ფრთის პროფილი არის ფრთის გეომეტრიული მონაკვეთი, რომელიც გადის თვითმფრინავის ღერძის პარალელურად. ან უფრო მარტივად - ფრთის გვერდითი ხედი. თვითმფრინავების ინდუსტრიის განვითარების გრძელი წლების განმავლობაში, სხვადასხვა ლაბორატორიები და ინსტიტუტები მუდმივად ავითარებდნენ და ამოწმებდნენ სხვადასხვა კონფიგურაციის ფრთებს. გაიზარდა სიჩქარე, შეიცვალა თვითმფრინავების მასა, დავალებები - და ამ ყველაფერს ახალი ფრთების პროფილები სჭირდებოდა.
პროფილის ტიპები
დღეს არის სხვადასხვა ფრთის პროფილები,განსხვავებული დანიშნულებით. ერთი და იგივე ტიპს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი ვარიანტი და გამოიყენებოდეს სხვადასხვა თვითმფრინავზე. მაგრამ ზოგადად, არსებული ძირითადი ტიპის პროფილები შეიძლება ილუსტრირებული იყოს ქვემოთ მოცემული სურათით.
- სიმეტრიული.
- ასიმეტრიული.
- პლანო-ამოზნექილი.
- Binconvex.
- S-ის ფორმის.
- ლამინირებული.
- ლენტიკულარული.
- ალმასის ფორმის.
- სოლი.
ზოგიერთ თვითმფრინავზე ცვლადი პროფილი გამოიყენება ფრთის სიგრძის გასწვრივ, მაგრამ, როგორც წესი, მისი ფორმა უცვლელია.
გეომეტრია
გარეგნულად, ფრთის პროფილი წააგავს ჭიას ან რაღაც მსგავსს. როგორც რთული გეომეტრიული ფიგურა, მას აქვს მახასიათებლების საკუთარი ნაკრები.
სურათზე ნაჩვენებია თვითმფრინავის ფრთის პროფილის ძირითადი გეომეტრიული მახასიათებლები. მანძილს (ბ) ეწოდება ფრთის აკორდი და არის მანძილი უკიდურეს წერტილებს შორის წინ და უკან. ფარდობითი სისქე განისაზღვრება პროფილის მაქსიმალური სისქის (Cmax) შეფარდებით მის აკორდთან და გამოიხატება პროცენტულად. მაქსიმალური სისქის კოორდინატი არის მანძილის თანაფარდობა თითიდან მაქსიმალური სისქის ადგილამდე (Xc) აკორდთან (b) და ასევე გამოხატულია პროცენტულად. ცენტრის ხაზი არის პირობითი მრუდი, რომელიც თანაბრად არის დაშორებული ზედა და ქვედა ფრთის პანელებიდან, ხოლო გადახრის ისარი (fmax) არის მაქსიმალური მანძილი ცენტრის ხაზის აკორდიდან. კიდევ ერთი მაჩვენებელი - ფარდობითი გამრუდება - გამოითვლება (fmax) აკორდზე (ბ) გაყოფით.ტრადიციულად, ყველა ეს მნიშვნელობა გამოხატულია პროცენტულად. გარდა უკვე ნახსენებისა, არის პროფილის ცხვირის რადიუსი, უდიდესი ჩაღრმავების კოორდინატები და მრავალი სხვა. თითოეულ პროფილს აქვს თავისი კოდი და, როგორც წესი, ამ კოდში წარმოდგენილია ძირითადი გეომეტრიული მახასიათებლები.
მაგალითად, პროფილს B6358 აქვს პროფილის სისქე 6%, ჩაღრმავებული ისრის პოზიცია 35% და ფარდობითი გამრუდება 8%. სანოტო სისტემა, სამწუხაროდ, არ არის ერთიანი და სხვადასხვა დეველოპერი იყენებს შიფრებს თავისებურად.
აეროდინამიკა
ერთი შეხედვით ლამაზი, ფრთების მონაკვეთების ნახატები შესრულებულია არა მაღალი ხელოვნების სიყვარულით, არამედ მხოლოდ პრაგმატული მიზნებისთვის - ფრთების პროფილების მაღალი აეროდინამიკური მახასიათებლების უზრუნველსაყოფად. ეს ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებლები მოიცავს აწევის კოეფიციენტს Su და წევის კოეფიციენტს Cx თითოეული კონკრეტული აეროდრომისთვის. თავად კოეფიციენტებს არ აქვთ მუდმივი მნიშვნელობა და დამოკიდებულია შეტევის კუთხეზე, სიჩქარეზე და სხვა მახასიათებლებზე. ქარის გვირაბში ტესტირების შემდეგ, თვითმფრინავის ფრთის თითოეული პროფილისთვის შეიძლება შედგეს ე.წ. ის ასახავს ურთიერთობას Cx-სა და Su-ს შორის შეტევის გარკვეული კუთხით. შექმნილია სპეციალური სახელმძღვანელოები, რომლებიც შეიცავს დეტალურ ინფორმაციას ფრთის თითოეული აეროდინამიკური პროფილის შესახებ და ილუსტრირებულია შესაბამისი გრაფიკებითა და დიაგრამებით. ეს დირექტორიები თავისუფლად არის ხელმისაწვდომი.
პროფილის შერჩევა
საფრენი აპარატების მრავალფეროვნება, მათი ძრავის ტიპებიდანადგარები და მათი დანიშნულება მოითხოვს ფრთხილად მიდგომას თვითმფრინავის ფრთის პროფილის არჩევისას. ახალი თვითმფრინავის შექმნისას, ჩვეულებრივ, რამდენიმე ალტერნატივა განიხილება. რაც უფრო დიდია ფრთის ფარდობითი სისქე, მით მეტია წევა. მაგრამ დიდი სიგრძის თხელი ფრთებით, ძნელია ადეკვატური სტრუქტურული სიმტკიცის უზრუნველყოფა.
არის ცალკე შეკითხვა ზებგერითი მანქანების შესახებ, რომლებიც განსაკუთრებულ მიდგომას მოითხოვს. სავსებით ბუნებრივია, რომ An-2 თვითმფრინავის ფრთის პროფილი („სიმინდი“) განსხვავდება გამანადგურებლისა და სამგზავრო ლაინერის პროფილისგან. სიმეტრიული და S- ფორმის ფრთების პროფილები ქმნის ნაკლებ ამწეობას, მაგრამ უფრო სტაბილურია, თხელი ფრთა მცირე კამერით შესაფერისია მაღალსიჩქარიანი სპორტული მანქანებისთვის და მოიერიშე თვითმფრინავებისთვის, ხოლო სქელი ფრთა დიდი კამერით, რომელიც გამოიყენება დიდ სამგზავრო თვითმფრინავებში. ეწოდოს ფრთა უმაღლესი ამწე. ზებგერითი თვითმფრინავი აღჭურვილია ფრთებით, რომლებსაც აქვთ ლენტიკულური პროფილი, ხოლო ალმასის ფორმის და სოლის ფორმის პროფილები გამოიყენება ჰიპერბგერითი თვითმფრინავებისთვის. გასათვალისწინებელია, რომ საუკეთესო პროფილის შექმნით, თქვენ შეგიძლიათ დაკარგოთ მისი ყველა უპირატესობა მხოლოდ ფრთების პანელების ზედაპირული დამუშავების ან თვითმფრინავის ცუდი დიზაინის გამო.
მახასიათებელი გამოთვლის მეთოდი
ამ ბოლო დროს, გარკვეული პროფილის ფრთის მახასიათებლების გამოთვლები ხორციელდება კომპიუტერების გამოყენებით, რომლებსაც შეუძლიათ ფრთის ქცევის მრავალფაქტორული მოდელირება სხვადასხვა პირობებში. მაგრამ ყველაზე საიმედო გზა არის ბუნებრივი ტესტებისპეციალური სტენდები. „ძველი სკოლის“ცალკეულმა თანამშრომლებმა შეიძლება გააგრძელონ ამის გაკეთება ხელით. მეთოდი უბრალოდ მუქარით ჟღერს: „ფრთის სრული გაანგარიშება ინტეგრო-დიფერენციალური განტოლებების გამოყენებით უცნობი ტირაჟის მიმართ“. მეთოდის არსი არის ფრთის ირგვლივ ჰაერის ცირკულაციის წარმოდგენა ტრიგონომეტრიული სერიების სახით და ამ სერიის კოეფიციენტების ძიება, რომლებიც აკმაყოფილებენ სასაზღვრო პირობებს. ეს სამუშაო ძალიან შრომატევადია და ჯერ კიდევ იძლევა თვითმფრინავის ფრთის პროფილის მხოლოდ სავარაუდო მახასიათებლებს.
თვითმფრინავის ფრთის სტრუქტურა
ლამაზად დახატული და დეტალურად გათვლილი პროფილი უნდა გაკეთდეს რეალურად. ფრთამ, გარდა იმისა, რომ შეასრულებს თავის ძირითად ფუნქციას - ლიფტის შექმნას, უნდა შეასრულოს მთელი რიგი დავალება, რომლებიც დაკავშირებულია საწვავის ავზების, სხვადასხვა მექანიზმების, მილსადენების, ელექტრული აღკაზმულობის, სენსორების და სხვათა განთავსებასთან, რაც მას უკიდურესად რთულ ტექნიკურ ობიექტად აქცევს. მაგრამ ძალიან მარტივად რომ ვთქვათ, თვითმფრინავის ფრთა შედგება ნეკნების ნაკრებისგან, რომელიც უზრუნველყოფს სასურველი ფრთის პროფილის ფორმირებას, რომელიც მდებარეობს ფრთის გასწვრივ, და სპარსები, რომლებიც მდებარეობს გასწვრივ. ზემოდან და ქვემოდან ეს სტრუქტურა დახურულია ალუმინის პანელების გარსით სტრინგერის ნაკრებით. გარე კონტურების გასწვრივ ნეკნები სრულად შეესაბამება თვითმფრინავის ფრთის პროფილს. ფრთის წარმოების შრომის ინტენსივობა აღწევს მთელი თვითმფრინავის წარმოების მთლიანი შრომის ინტენსივობის 40%-ს.
