Пад'ёмная сіла крыла і яе прымяненне ў авіяцыі

Засваенне паветранай прасторы чалавецтва пачало з дапамогай паветраных шароў, то ёсць лятальных апаратаў з сярэдняй шчыльнасцю меншай, чым у паветра. Аднак адкрыцці ў галіне аэрадынамікі стварылі ўмовы для ўвасаблення прынцыпова іншых сродкаў для перамяшчэння ў атмасферы, і прывялі да ўзнікнення авіяцыі.

На кожны аэраплан, які ляціць у небе, дзейнічаюць чатыры сілы: цяжару, трэння, цягі рухавіка і яшчэ адна, што ўтрымлівае яго ў паветры. Зрэшты, такі лятальны апарат, як планёр, абыходзіцца без матора, і выкарыстоўвае для перамяшчэння энергію атмасферных патокаў. Дык што ж утрымлівае цяжкі самалёт ад падзення пад уздзеяннем гравітацыі і кампенсуе яе? Вектар, накіраваны ўверх, - гэта пад'ёмная сіла, якая ўзнікае пры абмывання паветрам паверхняў крыла. Растлумачыць яе прыроду нескладана. Калі ўважліва разгледзець крыло самалёта, то высветліцца, што яно выпуклае. Падчас руху малекулы паветра знізу праходзяць меншую адлегласць, чым зверху. Гэта прыводзіць да таго, што ціск пад плоскасцю становіцца вялікім, чым над ім. Над крылом паветра як бы «расцягваецца», становячыся больш разраджаным, чым пад плоскай ніжняй паверхняй. Менавіта гэтая розніца ціскаў і ёсць пад'ёмная сіла, якая штурхае лятальны апарат уверх, пераадольваючы сілу гравітацыі.

Першыя авиастроители сутыкнуліся з неабходнасцю рашэння шэрагу тэхнічных задач, якія патрабуюць новых на той момант рашэнняў. Было ясна, што пад'ёмная сіла крыла залежыць ад геаметрыі яго профілю хуткасці. Пры гэтым самалёт у паветры рухаецца нераўнамерна. Да таго ж, для адрыву ад зямлі і ўзлёту патрабавалася вялікая энергія, чым для палёту на пастаяннай вышыні. Верхнія слаі атмасферы больш разраджаныя, што таксама ўплывае на апорныя ўласцівасці канструкцыі. Зніжэнне і пасадка патрабавалі асаблівых рэжымаў пілатавання. Знойдзенае рашэнне праблемы заключалася ў магчымасці змены характарыстык профілю крыла пасродкам яго механізацыі. У канструкцыю былі ўключаныя рухомыя элементы, званыя закрылкі.

Пры адхіленні іх уверх пад'ёмная сіла зніжаецца, а пры іх апусканні яна павялічваецца. Сучасныя самалёты маюць высокую ступень механізацыі крыла - у іх канструкцыі выкарыстоўваюцца шматлікія вузлы і агрэгаты, якія дазваляюць эфектыўна кіраваць авіяцыйнай тэхнікай на розных хуткасных рэжымах і пры розных умовах. Пярэдняя частка абсталявана предкрылками, унізе, як правіла, ёсць тармазныя шчыткі, але прынцып застаўся тым жа, што ўжываўся ў першых аэрапланаў: пад'ёмная сіла крыла самалёта залежыць ад розніцы хуткасці праходжання паветраных патокаў паблізу верхняй і ніжняй паверхняў.

Закрылкі механізаванага крыла пры ўзлёце максімальна апушчаны, што дазваляе паменшыць даўжыню разбегу. Пры пасадцы іх становішча такое ж, тады яе ажыццяўляць можна з мінімальнай хуткасцю. Выконваючы гарызантальныя манеўры, пілот з дапамогай ручкі кіравання або штурвала змяняе становішча закрылок такім чынам, каб пад'ёмная сіла адпавядала яго намерам падняць самалёт вышэй або знізіцца. Пры палёце на зададзенай вышыні з пастаяннай хуткасцю элементы механізацыі крыла знаходзяцца ў нейтральным, то ёсць сярэднім становішчы.