Найкращий профіль

Істотне збільшення несучих характеристик крила, як відомо, може бути досягнуто за рахунок застосування закрилків. Слід зазначити одну особливість крил з закрилками: CУ max при їх відхиленні мало залежить від того, який CУ max мав вихідний профіль, а визначається, практично, тільки типом застосовуваного закрилка. Найпростіший, який отримав найбільше поширення на зарубіжних легкомоторних літаках і його характеристики показані на рис. 3.

Такі ж закрилки використовуються на літаках нашого любителя П. Альмурзіна. Більш ефективними є щілинні, двохщілистими і підвісні закрилки. На рис. 4 показані найпростіші з них і тому чаші використовуються.

CУ max з одно-щілинним закрилком може досягати 2.3-2.4 і з двохщілистими - 2.6 - 2.7. У багатьох підручниках аеродинаміки наводяться методики геометричного побудови форми щілини. Але практика показує, що теоретично обчислена щілину все одно потребує доведення і тонкої настройки в аеродинамічній трубі в залежності від конкретної геометрії профілю, форми крила і т.д. При цьому щілину або працює, покращуючи характеристики закрилка, або не працює взагалі, а ймовірність того, що теоретично без продувок вдається розрахувати і вибрати єдино можливу форму щілини, вкрай мала. Нечасто це вдається навіть професійним аеродинаміки, а тим більше любителям. Тому в більшості випадків на аматорських літаках щілини на закрилках і елеронах, навіть якщо вони є, не дають ніякого ефекту, і складний щілинний закрилків працює як найпростіший. Звичайно, їх можна пробувати на аматорських апаратах, але перш варто добре продумати, зваживши всі "за" і "проти".

І ще кілька практичних порад, які можуть виявитися корисними при будівництві аматорських літаків. Профіль крила бажано дуже точно витримувати на ділянці від носка до точки максимальної товщини. Добре, якщо ця частина крила має жорстку обшивку. Хвостова частина може обтягувати полотном і для спрощення технології навіть спрямляются "під лінійку", як показано на рис.5. Лекальна хвостова частина крила при полотняною обшивці провисаючої між нервюрами, більшого сенсу не має. Задню кромку крила необов'язково зводити на гострий "ніж". Вона може мати товщину 10-15 мм, але не більше 1.5% хорди (див. Рис. 5). На аеродинамічні характеристики крила це абсолютно не відбивається, але Еффектівнсть елеронів кілька підвищує, а технологію і конструкцію спрощує.

Важливий елемент профілю - форма носка елерона. Найбільш поширені варіанти показані на рис.6.

Профіль, утворений "параболою 100", використовується на елеронах і рулях, що мають осьову аеродинамічну компенсацію, коли носок виходить в потік, наприклад на Як-55. така "затупленим" форма носка при дуже великій величині осьової аеродинамічній компенсації (20% і вище) призводить до нелінійного зростання зусиль на ручці управління при відхиленні елеронів чи покришок. Кращими в цьому відношенні є "загострені" шкарпетки, як на Су-26.

Для хвостового оперення використовуються симетричні крильові профілі. Рулі, як елерони, можуть бути утворені прямолінійними дужками з затупленою задньою кромкою. Достатню ефективність має оперення з тонким плоским профілем, як на американських спортивно-пілотажних літаках "Піттс", "Лазер" та інших (див. Рис. 7).

Жорсткість і міцність оперення забезпечується розчалками, воно виходить дуже легким і конструктивно простим. Відносна товщина профілю менше 5%. При такій товщині характеристики оперення взагалі не залежать від форми профілю.

Наводимо дані по найбільш підходящим для аматорських літальних апаратах профілів. Звичайно, можливі й інші варіанти, але відзначимо, що найкращими властивостями в діапазоні швидкостей аматорських літаків мають 15-18-відсоткові з тупим носком і з максимальною відносною товщиною, розташованої в межах 25% хорди.

Рекомендовані профілі мають такі особливості: P-II і P-III розроблені в ЦАГІ. У них високі несучі властивості і хороші характеристики на великих кутах атаки. Широко використовувалися в 30 -40-х роках, знаходять застосування і в наші дні.

NACA-23015 - останні дві цифри означають відносну товщину в процентах, первиё - номер серії. Профіль має досить високий Cy max при низькому Cx, невисокий коефіцієнт поздовжнього моменту Mz що визначає невеликі втрати на балансування. Характер звалювання у літаків з цим профілем "м'який". NACA - 230 з відносною товщиною 12 - 18% використовується на більшості легкомоторних, в тому числі і аматорських, літаків США.

NACA - 2418 - для швидкостей менше 200 - 250 км / год вважається більш вигідним, ніж NACA - 230. Застосовується на багатьох літаках, в тому числі на чехословацьких "Злін".

GAW - суперкритичний профіль розроблений американським аеродинаміки Уїткомб для легких літаків. Вигідний при швидкостях понад 300 км / ч. "Гострий" носок зумовлює різкий зрив на великих кутах атаки, "відігнута" вниз задня кромка сприяє підвищенню Су max.

"Кри-Кри" - ламінарізірованний планерний профіль, розроблений западногерманским аеродинаміки Вортманна і трохи змінений конструктором "Кри-Кри" французом Коломбані. Відносна товщина профілю - 21,7%, за рахунок чого досягаються високі несучі характеристики. Як і GAW-1, цей профіль вимагає дуже високої точності дотримання теоретичного контуру і високої якості обробки поверхні крила. Наводимо координати профілю в мм, перелічені конструктором на хорду крила літака "Кри-Кри", рівну 480 мм.

П-52 - сучасний профіль, розроблений в ЦАГІ для легкомоторних літаків. Має тупий носок і випрямлення хвостову частину.

Як-55 - симетричний профіль для спортивно-пілотажного літака. На крилі відносна товщина 12-18%, на оперенні - 15%. Характер звалювання літака дуже "м'який" і плавний.

V-16 - французький симетричний профіль, має високий Су max, використовується на спортивних літаках КАП-21, "Екстра-230" та інших.

Су-26-18%, Су-26-12% - спеціальні профілі для спортивно-пілотажних літаків. Су-26-18% використаний в корені крила Су-26, Су-26-12% - в кінцевій частині крила і на оперенні. Профіль має "гострий" носок, що трохи знижує несучі властивості, але дозволяє домогтися дуже чутливої ​​реакції машини на відхилення керма. Хоча для новачків такий літак складний в пілотуванні, досвідчені спортсмени отримують можливість виконувати фігури, недоступні літакам з "м'якою" сповільненою реакцією на рух ручки, обумовленої тупим носком профілю. Зрив літака з профілем типу Су-26 відбувається швидко і різко, що необхідно при виконанні сучасних штопорних фігур. Друга особливість - "поджатие" в хвостовій частині, що підвищує ефективність елеронів.

Крило Су-26 має великі елерони, що займають майже всю задню крайку. Якщо "збити" нейтраль елеронів (обох відразу) вниз на 10 °, Су max збільшиться приблизно на 0,2, наближаючись до Су max хорошого несиметричного профілю. При цьому Сх практично не зростає, а аеродинамічний якість не падає, то ж спостерігається і на інших симетричних профілях. На цьому грунтується використання елеронів, кінематично пов'язаних з кермом висоти, виконують функції і елеронів, і закрилків одночасно, подібно закрилки на кордової пілотажної моделі.