стрілоподібні крила

Існує ефективний метод відстрочки перешкод, пов'язаних з навколозвукових польотом, при високих числах Маха. Всі знайомі з картинами, де зображені літаки, які мають стрілоподібні крила, т. Е. Крила, передні кромки яких утворюють значний кут щодо перпендикуляра до напрямку польоту. Основну теоретичну ідею, що лежить в основі використання таких форм крила в плані, можна описати наступним чином. Припустимо, що крило з постійним профілем і нескінченним розмахом рухається по повітрю в напрямку, похилому до своїм розмахом. Можна сказати, що рух крила складено з руху перпендикулярного розмаху і руху бічного ковзання уздовж розмаху. Якщо ми нехтуємо силами тертя, то остання складова руху не повинна вплинути на сили, що діють на крило. Тому можна зробити висновок, що структура потоку щодо крила визначається «ефективним числом Маха», відповідним складової швидкості польоту, перпендикулярної розмаху. Якщо, наприклад, стрілоподібний кут складає 45 °, то ефективне число Маха - приблизно 70 відсотків числа Маха польоту, так що критичне значення останнього, де з'являються мало не звуковою перешкоди, збільшиться майже на 40 відсотків.

Звичайно, насправді все не так просто. По-перше, для стреловидних крил кінцевого розмаху теорія не може бути застосована до центральної частини чи кінців крила; по-друге, тертя і прикордонний шар надають додаткові ті, хто підбурює дії. Проте, наростання опору і зміна в балансуванні, зазвичай пов'язані з наближенням числа Маха до одиниці, відстрочуються до більш високих чисел Маха. Перевага від збільшення числа Маха становить приблизно половину того, що можна очікувати відповідно до простий теорією, коротко викладеної вище.

Аеродинамічні властивості крил прямої стрілоподібності вперше розглянув Буземан на Конгресі Вольта з високошвидкісного польоту, проведеному в Римі в 1935 році [19]. Пам'ятаю, що на банкеті після конгресу, генерал Крокко, організатор конгресу і дуже далекоглядна людина, накидав малюнок літака на зворотному боці меню,

назвавши його жартома літаком Буземана: він мав стрілоподібні крила і хвостове оперення і навіть лопаті гвинта були стрілоподібними. Однак Буземан розглядав поведінку стреловидних крил тільки в надзвуковому польоті і обгрунтував свої розрахунки підйомної сили і лобового опору на основі линеаризованной теорії. Кажуть, що вперше припущення про те, що стреловидность може бути корисна для відстрочки навколозвукових впливів при більш високих числах Маха польоту, зробив Альберт Бетц. Ця пропозиція довели до кінця дослідники, що проводили випробування в аеродинамічних трубах, і конструктори літаків. Теорія стрілоподібності була також незалежно відкрита в 1945 році Робертом Т. Джонсом [20].

Коли я поїхав до Німеччини з групою вчених і інженерів в 1945 році, то ми виявили в покинутій лабораторії Фолькенроде (Volkenrode Laboratory), поблизу Брауншвейга, моделі літака для аеродинамічної труби з крилами прямої стрілоподібності і інформацію за результатами випробувань в аеродинамічній трубі при високих числах Маха . Джордж Шейрер, видатний глава технічного персоналу авіаційної компанії «Боїнг», був у складі моєї групи. Він чув про ідеї Роберта Джонса щодо прямої стрілоподібності, але дані в Фолькенроде виявилися першими побаченими їм експериментальними результатами. Розповідають, що Шейрер телеграфував в головний офіс компанії: «Зупиніть проект бомбардувальника», і це привело до народження сучасного літака В-47, першого бомбардувальника з крилами прямої стрілоподібності в США.

Цікавим варіантом стреловидних крил є так зване серповидное крило, в якому стрілоподібний кут змінюється уздовж розмаху крила. Стріловидний кут більше в центральній частині, де товщина крила значна, і менше на зовнішній частині крила, де крило тонше.

Трикутне крило зберігає переваги великого стреловидного крила і має додаткові внаслідок малої відносної товщини. Мала відносна товщина центральної частини зберігається завдяки використанню великих довжин хорди. Оскільки на високій швидкості, не звуковою або надзвуковий, неминуче профільне опір відносно велике в порівнянні з індуктивним, то мале відносне подовження прийнятно. Велика хорда дозволяє мати відносно велику ємність всередині крила, яку можна використовувати в якості резервуара для палива

або інших вантажів. Більш того, одна важлива особливість трикутної форми полягає в тому, що зміщення центру тиску при переході від дозвукового до надзвукового польоту менше, ніж при звичайних формах. Більшість літаків з трикутними крилами мають тільки вертикальні стабілізатори. Трикутне крило може бути зроблено поздовжньо стійким без горизонтального стабілізатора, а кермо висоти і елерони можна розмістити на задній кромці крила.