Mécanisation d'une aile d'avion : description, principe de fonctionnement et dispositif

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Ceux qui ont volé dans des avions et ont prêté attention à l'aile d'un oiseau de fer, alors qu'il s'assoit ou décolle, ont probablement remarqué que cette partie commence à changer, de nouveaux éléments apparaissent et l'aile elle-même devient plus large. Ce processus s'appelle la mécanisation des ailes.

Informations générales

Les gens ont toujours voulu conduire plus vite, voler plus vite, etc. Et, en général, avec l'avion, ça a plutôt bien marché. Dans les airs, lorsque l'appareil vole déjà, il développe une vitesse énorme. Cependant, il convient de préciser ici qu'un taux de vitesse élevé n'est acceptable qu'en vol direct. Au décollage ou à l'atterrissage, c'est l'inverse. Pour réussir à soulever la structure dans le ciel ou, au contraire, la faire atterrir, une vitesse élevée n'est pas nécessaire. Il y a plusieurs raisons à cela, mais la principale est que vous aurez besoin d'une énorme piste pour accélérer.

La deuxième raison principale est la résistance à la traction du train d'atterrissage de l'avion, qui sera dépassé s'il est retiré de cette manière. C'est-à-dire qu'en fin de compte, il s'avère que pour les vols à grande vitesse, un type d'aile est nécessaire, et pour l'atterrissage et le décollage - un complètement différent. Que faire dans une telle situation ? Commentcréer deux paires d'ailes de conception fondamentalement différente pour le même avion ? La réponse est non. C'est cette contradiction qui a incité les gens à une nouvelle invention, qui s'appelait la mécanisation de l'aile.

Angle d'attaque

Afin d'expliquer ce qu'est la mécanisation d'une manière accessible, il est nécessaire d'étudier un autre petit aspect, qui s'appelle l'angle d'attaque. Cette caractéristique a la relation la plus directe avec la vitesse que l'avion est capable de développer. Il est important de comprendre ici qu'en vol, presque toutes les ailes forment un angle par rapport au flux venant en sens inverse. Cet indicateur s'appelle l'angle d'attaque.

Supposons que pour voler à basse vitesse et en même temps maintenir la portance, afin de ne pas tomber, vous devrez augmenter cet angle, c'est-à-dire relever le nez de l'avion, comme c'est le cas fait au décollage. Cependant, il est important de préciser ici qu'il existe une marque critique, après avoir traversé laquelle le flux ne pourra pas rester à la surface de la structure et s'en détachera. En pilotage, cela s'appelle la séparation de la couche limite.

Cette couche s'appelle le flux d'air, qui est en contact direct avec l'aile de l'avion et crée ainsi des forces aérodynamiques. Avec tout cela à l'esprit, l'exigence est formée - la présence d'une grande puissance de levage à basse vitesse et le maintien de l'angle d'attaque requis pour voler à grande vitesse. Ce sont ces deux qualités qui associent la mécanisation de l'aile de l'avion.

Améliorations des performances

Améliorercaractéristiques de décollage et d'atterrissage, ainsi que pour assurer la sécurité de l'équipage et des passagers, il est nécessaire de réduire au maximum la vitesse de décollage et d'atterrissage. C'est la présence de ces deux facteurs qui a conduit les concepteurs du profil de l'aile à recourir à la création d'un grand nombre de dispositifs différents situés directement sur l'aile de l'avion. Un ensemble de ces dispositifs contrôlés spéciaux est devenu connu sous le nom de mécanisation des ailes dans l'industrie aéronautique.

Objectif de la mécanisation

En utilisant de telles ailes, il a été possible d'obtenir une forte augmentation de la valeur de la force de levage de l'appareil. Une augmentation significative de cet indicateur a conduit au fait que le kilométrage de l'avion lors de l'atterrissage le long de la piste a été considérablement réduit et que la vitesse à laquelle il atterrit ou décolle a également diminué. Le but de la mécanisation de l'aile est également qu'elle a amélioré la stabilité et augmenté la contrôlabilité d'un avion aussi gros qu'un avion. Cela est devenu particulièrement visible lorsque l'avion gagne un angle d'attaque élevé. De plus, il faut dire qu'une réduction significative de la vitesse d'atterrissage et de décollage a non seulement augmenté la sécurité de ces opérations, mais également réduit le coût de construction des pistes, puisqu'il est devenu possible de réduire leur longueur.

L'essence de la mécanisation

Donc, d'une manière générale, la mécanisation de l'aile a conduit au fait que les paramètres de décollage et d'atterrissage de l'avion ont été considérablement améliorés. Ce résultat a été obtenu en augmentant fortement le coefficient de portance maximum.

L'essentielprocessus réside dans le fait que des dispositifs spéciaux sont ajoutés qui augmentent la courbure du profil de l'aile de l'appareil. Dans certains cas, il s'avère également que non seulement la courbure augmente, mais également la zone directe de cet élément de l'avion. En raison du changement de ces indicateurs, le modèle de flux change également complètement. Ces facteurs sont décisifs pour augmenter le coefficient de portance.

Il est important de noter que la conception de la mécanisation de l'aile est réalisée de manière à ce que tous ces détails soient contrôlables en vol. La nuance réside dans le fait qu'à un petit angle d'attaque, c'est-à-dire lorsqu'ils volent déjà dans les airs à grande vitesse, ils ne sont en fait pas utilisés. Leur plein potentiel se révèle précisément lors de l'atterrissage ou du décollage. Actuellement, il existe plusieurs types de mécanisation.

Bouclier

Le bouclier est l'une des parties les plus courantes et les plus simples d'une aile mécanisée, qui fait face assez efficacement à la tâche d'augmenter le coefficient de portance. Dans le schéma de mécanisation de l'aile, cet élément est une surface déviante. Lorsqu'il est rétracté, cet élément est presque étroitement adjacent à l'inférieur et à l'arrière de l'aile de l'avion. Lorsque cette partie est déviée, la force de portance maximale du véhicule augmente, car l'angle d'attaque effectif change, ainsi que la concavité ou la courbure du profil.

Afin d'augmenter l'efficacité de cet élément, il est structurellement exécuté de sorte que lorsqu'il dévie, il recule et en même temps vers le bord de fuite. Exactement comme çala méthode donnera la plus grande efficacité d'aspiration de la couche limite de l'extrados de l'aile. De plus, la longueur effective de la zone anticyclonique sous l'aile de l'avion augmente.

Conception et but de la mécanisation d'une aile d'avion à becs

Ici, il est important de noter tout de suite que la latte fixe est montée uniquement sur les modèles d'avions qui ne sont pas à grande vitesse. En effet, ce type de conception augmente considérablement la traînée, ce qui réduit considérablement la capacité de l'avion à atteindre des vitesses élevées.

Cependant, l'essence de cet élément est qu'il a une partie telle qu'un orteil dévié. Il est utilisé sur les types d'ailes qui se caractérisent par un profil fin, ainsi qu'un bord d'attaque pointu. Le but principal de cette chaussette est d'empêcher le flux de se rompre à un angle d'attaque élevé. Étant donné que l'angle peut constamment changer pendant le vol, le nez est rendu complètement contrôlable et réglable de sorte qu'en toute situation, il est possible de trouver une position qui maintiendra le flux sur la surface de l'aile. Cela peut également augmenter le rapport portance/traînée.

Volets

Le schéma de mécanisation des volets est l'un des plus anciens, car ces éléments ont été parmi les premiers à être utilisés. L'emplacement de cet élément est toujours le même, ils sont situés à l'arrière de l'aile. Le mouvement qu'ils effectuent est également toujoursde même, ils tombent toujours droit. Ils peuvent aussi reculer un peu. La présence de cet élément simple dans la pratique s'est avérée très efficace. Il aide l'avion non seulement lors du décollage ou de l'atterrissage, mais également lors de toute autre manœuvre de pilotage.

Le type de cet article peut varier légèrement selon le type d'avion sur lequel il est utilisé. La mécanisation de l'aile du TU-154, qui est considérée comme l'un des types d'avions les plus courants, possède également ce dispositif simple. Certains aéronefs se caractérisent par le fait que leurs volets sont divisés en plusieurs parties indépendantes, et pour certains, il s'agit d'un volet continu.

Ailerons et spoilers

En plus des éléments déjà décrits, il y a aussi ceux qui peuvent être classés comme secondaires. Le système de mécanisation des ailes comprend des détails mineurs tels que les ailerons. Le travail de ces parties est effectué de manière différentielle. La conception la plus couramment utilisée est telle que sur une aile, les ailerons sont dirigés vers le haut et sur la seconde, ils sont dirigés vers le bas. En plus d'eux, il y a aussi des éléments tels que les flaperons. Selon leurs caractéristiques, ils s'apparentent à des volets, ces pièces peuvent s'écarter non seulement dans des directions différentes, mais aussi dans la même direction.

Les spoilers sont également des éléments supplémentaires. Cette partie est plate et se situe sur la surface de l'aile. La déflexion, ou plutôt la montée, du becquet s'effectue directement dans le flux. De ce fait, il y a une augmentation de la décélération de l'écoulement, en raison de laquelle la pression sur la surface supérieure augmente. Cela entraîne une diminutionla force de portance d'une aile donnée. Ces éléments d'aile sont parfois également appelés commandes de portance de l'avion.

Il vaut la peine de dire qu'il s'agit d'une description assez brève de tous les éléments structurels de la mécanisation de l'aile de l'avion. En fait, il y a beaucoup plus de petits détails utilisés là-bas, des éléments qui permettent aux pilotes de contrôler entièrement le processus d'atterrissage, de décollage, de vol lui-même, etc.