Схемы гибких мембранных крыльев

На сегодняшний день имеется несколько схем. Это крылья одно-, двух и трех купольные с коническими куполами, двух купольные с цилиндрическими куполами и круглое одно- и двух купольное крыло с куполами, образуемыми кривой второго и третьего порядка.

Аэродинамика двух купольного конического мембранного крыла была первоначально исследована для спасения и посадки космического аппарата «Джемини». Особенностью этих крыльев были надувные балки — центральная продольная, поперечная и боковые (рис. 26) достаточно большого диаметра, чтобы обеспечить заданную жесткость конструкции. В диапазоне летных углов атаки (а=20-г40°) зависимость Cy=f(a) для двухконус-ных крыльев практически линейная.

Толщина боковых балок влияет лишь на величину наклона Cy=f{a) (с ростом d наклон Су уменьшается) и не влияет на ао, но К при этом падает. Эластичность купола приводит тоже к увеличению наклона этой кривой. Испытания двухконусного крыла в аэродинамических трубах показали, что при симметричном обтекании на верхней поверхности крыла образуется интенсивная зона разрежения, которая возрастает с увеличением угла атаки. Пик разрежения располагается вблизи носовой точки при а, близком к 45°.

При больших углах атаки на верхней поверхности поток сходится от боковых кромок и килевой балки к вершинной линии купола, а затем свертывается, образуя отрывно-вихревое течение. Отрывные зоны представляют собой не что иное, как свернутые в вихревой жгут свободные вихри, образующиеся в пограничном слое крыла и отходящие от его поверхности. А это значит, что при летных (эксплуатационных) углах атаки возникающие свободные вихри на большей части местной хорды крыла прилегают к его поверхности, а на больших углах атаки они вызывают срыв потока и ограничивают летные углы сверху.

Современные дельтапланы ушли достаточно далеко от первоначальной схемы двухконусного мембранного крыла. Их конструкция, а следовательно, и аэродинамика стали приближаться к возможностям летучих мышей. Планирующий полет одного из видов африканских крыланов был исследован в режиме обращенного движения. После полугодовой тренировки самец этого вида был приучен к недолгим (от 5 с до 1 мин) полетам в сопле аэродинамической трубы открытого типа при различных скоростях потока и различных наклонах оси трубы к горизонту. Периоды планирующего полета регистрировались стереосъемкой.

Поляра этого крылана оказалась близкой лучшим современным дельтапланам. Но и для лучших дельтапланов сохраняются в принципе те же явления, что и для двухконусного крыла, только сдвинуты границы верхнего и нижнего углов атаки.
Крыло современного дельтаплана не появилось на пустом месте. Схемы крыльев птеродактиля, летучей мыши, летающей машины Леонардо да Винчи, балансирного планера Отто Лилиенталя и современного дельтаплана, положенные рядом, составляют удивительную галерею единства природы и творения рук человека.

Мембранное крыло с цилиндрическими куполами имеет несколько лучшие аэродинамические характеристики, чем с коническими. Но на них отсутствует естественная крутка крыла, поэтому цилиндрические крылья имеют худшие характеристики по устойчивости. При создании крутки крыло перестает быть чисто цилиндрическим и его преимущества по Су и Ктах пропадают, то есть оно начинает напоминать коническое крыло.

К семейству мембранных крыльев принадлежит и круглое крыло, состоящее из жесткого тороидального кольца и купола, закрывающего 3/4 поверхности внутри тора. Работы М. В. Суханова показали, что круглое крыло имеет ряд преимуществ по сравнению с крыльями малого удлинения другой формы в плане. Базируясь на этих работах, можно предположить, что круглое крыло в плане может представлять определенный интерес для дельтапланеризма, но это вопрос будущего (рис. 28).
Полетом крыла управляли по радио двумя способами — смещая центр масс относительно центра давления или закрылком. По сравнению с другими мембранными крыльями круглое крыло показало лучшие летные качества. 

Смотрите также

Combat L12
Combat L12, также как и другие размеры этой серии дельтапланов, может быть заказан со всеми новейшими инновациями и опциями. Обшивка может быть изготовлена из традиционной ткани фирмы Bainbridge или и ...

Применение дельтапланов в народном хозяйстве
Рансее безветренное утро. На совхозном поле вместо привычного оглушающего грохота трактора слышится мерный стрекот воздушного винта. Почти утюжа землю на высоте одного метра летит над полем дельтаплан ...

Авария советского дирижабля СССР-В2
Авария советского дирижабля СССР-В2 - 1933 Вынужденная посадка дирижабля СССР-В2 из-за отказа моторов "Титан" близ Мышкино, Новгородский район. Командир корабля - Оппман. Устинович спуст ...