Механизация крыла

К механизации крыла относятся: автоматические предкрылки, щелевые закрылки и щелевые элероны-закрылки.

Автоматические предкрылки служат для увеличения подъемной силы и улучшения поперечной устойчивости самолета при больших углах атаки крыла, т. е. на малых скоростях полета.

На рис. 3.11 показана схема действия сил на предкрылок при различных углах атаки. Как видно из рисунка, на малых углах атаки крыла аэродинамические силы прижимают предкрылок к крылу, а на больших, наоборот, отодвигают его вперед от крыла.

Рис. 3.11 Действие сил на предкрылок при различных углах атаки

Предкрылок представляет собой небольшое крылышко, расположенное перед носком крыла (рис. 3.12).

На каждой консоли верхнего крыла установлено по два предкрылка, соединенных между собой и тандером с муфтой. Каждый из предкрылков крепится к крылу в трех точках. Размах предкрылка 3850 мм. Хорда предкрылка составляет 15% хорды крыла. Предкрылок состоит из восьми нервюр, камеры, верхней и нижней обшивки и трех узлов подвески.

Нервюры предкрылка. По размаху на расстоянии 42 мм от края обшивки расположено по одной торцовой нервюре, остальные нервюры расположены попарно у мест установки кронштейнов подвески предкрылка. Нервюры, штампованные из листового дюралюминия толщиной 0,6—0,8 мм, своими бортами приклепываются к верхней и нижней обшивкам. В контуре нервюр сделана глубокая подсечка с бортом по форме камеры предкрылка.

Камера предкрылка, изготовленная из листового дюралюминия толщиной 0,3 мм, расположена между обшивками и приклепывается своими бортами к нижней обшивке.*

Рис. 3.12. Предкрылок:

1— верхняя обшивка; 2— тандер с муфтой в соединении предкрылков; 3— нервюра; 4— рейка; 5— кронштейн; 6— камера; 7— нижняя обшивка

*На самолетах с 80-й серии с целью уменьшения веса и упрощения конструкции на предкрылках камера не устанавливается.

Обшивка предкрылка. Верхняя обшивка предкрылка изготовлена из листового дюралюминия толщиной 0,6 мм по форме профиля крыла, в продольном направлении имеет рифты с шагом 50 мм. По размаху обшивка состоит из двух частей, состыкованных внахлестку на центральной паре нервюр.

Нижняя обшивка, изготовленная из дюралюминия толщиной 0,5 мм, имеет также продольные рифты для увеличения жесткости. Верхняя и нижняя обшивки склепаны по задней кромке двумя рядами заклепок, расположенных в шахматном порядке.

По передней кромке предкрылка к обшивкам крепится винтами деревянная рейка треугольной формы, изготовленная из липы. Строжкой рейки достигается постоянный зазор между предкрылком и кромкой крыла.

Узлы предкрылка (рис. 3.8). Кронштейны подвески предкрылка сварные из листовой стали толщиной 1,2 мм представляют собой согнутую по контуру нижней обшивки предкрылка пластину с приваренными двумя ушками и наваренными на них шайбами, между которыми крепится качалка подвески предкрылка. С двух сторон кронштейна приварены ребра жесткости. Кронштейны крепятся к предкрылку на нервюрах заклепками и болтами.

Щелевой закрылок. На верхнем крыле щелевой закрылок устанавливается на участке от нервюры № 1 до нервюры № 12. Щелевой закрылок служит для увеличения кривизны профиля. При отклонении его вниз открывается щель для прохода потока воздуха. При отклонении закрылка происходит увеличение коэффициента подъемной силы С_У , что позволяет снизить посадочную скорость и скорость отрыва самолета.

Длина закрылка верхнего крыла 3215 мм. Длина хорды 600 мм (25% хорды верхнего крыла). Закрылок состоит из каркаса, узлов крепления и полотняной обшивки. Каркас закрылка (рис. 3.13) состоит из лонжерона 6, 13 нервюр, металлической обшивки и обода 3.

Рис. 3.13. Каркас закрылка верхнего крыла:

1— металлическа обшивка; 2— нервюра; 3— обод; 4— кронштейн крепления тяги управления; 5— кронштейн подвески; 6— лонжерон

Лонжерон закрылка, штампованный из листового дюралюминия толщиной 1,2 мм, — швеллерного сечения с отбортованными отверстиями. Лонжерон по размаху состоит из трех участков, соединенных между собой накладками.

Нервюры состоят из носовой и хвостовой части. Носки нервюр, штампованные из листового дюралюминия толщиной 0,6 мм, с отверстиями для облегчения, своими бортами приклепаны к лонжерону и обшивке. У кронштейнов узлов крепления поставлены усиленные носки, изготовленные из дюралюминия толщиной 1,5 мм.

Хвостовые части нервюр подобны между собой. Они отштампованы из листового дюралюминия толщиной 0,6 мм с бортами, к которым приклепаны профили 2НФ для крепления полотна. В хвостовой части профили подсечены, входят в обод закрылка и склепываются с ним. Между концами профилей прокладываются текстолитовые бобышки.

В местах подхода к лонжерону борта нервюр подсечены и приклепываются к бортам лонжеронов.

Хвостовые части нервюр имеют отверстия для облегчения овальной формы с небольшими бортами. Торцовые нервюры имеют глухие стенки с рифтами, перпендикулярными к хорде.

Металлическая обшивка носка с лонжероном образует замкнутый контур, работающий на изгиб и кручение. Обшивка, изготовленная из листового дюралюминия толщиной 0,6 мм, приклепывается к носкам нервюр и к полкам лонжерона, имеет у нервюры № 8 стык внахлестку. В месте стыка сделано углубление под тягу управления закрылком.

Обод изготовлен из листового дюралюминия толщиной 0,8 мм, согнут по форме контура хвостовика нервыр и имеет отбортовку для крепления к нервюрам.

Узлы крепления закрылка к крылу крепятся на нижней полке лонжерона у нервюр № 4, 8, и 12 болтами диаметром 5 мм. В местах установки узлов лонжерон усилен кронштейнами, отлитыми из сплава АЛ9 в форме уголков с ребрами жесткости. Узлы подвески представляют собой кронштейны таврового сечения из дюралюминия Д16Т с треугольным основанием на нервюрах № 4 и 12 и прямоугольным — на нервюре № 8.

В ушках кронштейнов сделаны отверстия с запрессованными двухрядными шариковыми подшипниками, обеспечивающими свободное отклонение закрылков.

На верхней поверхности металлической обшивки на двух усиленных носках расположен кронштейн крепления тяги управления закрылком. Кронштейн имеет прямоугольное основание и крепится к носкам четырьмя болтами. В ушке кронштейна запрессован двухрядный сферический шарикоподшипник. К ушку через кардан крепится тяга управления, выходящая из крыла.

Полотняная обшивка закрылка выполнена аналогично крылу. В обшивке сделаны дренажные отверстия с вклеенными целлулоидными шайбами.

Щелевой элерон – закрылок устанавливается на консольной части верхнего крыла на участке от закрылка (нервюра № 12) до законцовки крыла. Законцовка элерона вписывается в контур крыла в плане. Элерон имеет весовую балансировку 100%* и аэродинамическую компенсацию 21,7%**.

Элерон-закрылок состоит из каркаса, узлов крепления, балансировочного груза, полотняной обшивки и триммера на левом элероне.

Каркас элерона. Каркас элерона (рис. 3.14) состоит из лонжерона, 16 нервюр, металлической обшивки и обода.

Конструкция элерона аналогична конструкции закрылка. Лонжерон — швеллерного сечения, изготовлен из листового дюралюминия Д16АТ толщиной 1,5 мм и состоит из четырех частей, состыкованных накладками.

Рис.3.14. Каркас элерона (левого):

1— триммер; 2— законцовка; 3— балансировочный груз; 4— электромеханизм УТ-6Д; 5— металлическая обшивка; 6— нервюра

Узлы крепления элерона. Элерон крепится к крылу на четырех кронштейнах, аналогичных кронштейнам крепления закрылка. Места установки кронштейнов на нижней полке лонжерона усилены литыми кронштейнами в виде уголков. На верхней полке лонжерона между нервюрами № 6 и 7 установлен кронштейн крепления тяги управления элероном с запрессованным в нем двухрядным шариковым подшипником.

Балансировочный груз элерона расположен у нервюры № 15 и крепится в кронштейне, изготовленном из сплава АК6 с направляющей втулкой.

Кронштейн приклепан к специальному носку, изготовленному из дюралюминия Д16АТ толщиной 1 мм.

Во втулку кронштейна вставляется и контрится болтом рычаг для крепления груза. Этот груз при нейтральном положении элерона вписывается в контур профиля крыла. Груз отлит из чугуна, в плане имеет каплевидную форму, расположен над рычагом и крепится к нему двумя болтами.

В хвостовой обшивке крыла сделан вырез с окантовкой, а на верхней поверхности крыла к полотняной обшивке приклеен и пришит обтекатель из алюминиевого сплава под груз, выступающий за контур крыла при отклонении элерона вниз.

Триммер элерона расположен на левом элероне и подвешен на петле, приклепанной к профилю, замыкающему укороченные хвостики нервюр № 12, 13 и 14. Триммер состоит из лонжерона, семи нервюр и обшивки. Лонжерон имеет профиль швеллерного сечения с бортами, малкованными по контуру профиля. К лонжерону приклепаны петли для крепления триммера к элерону при помощи шомпола, который является и осью вращения триммера.

Обшивка триммера, изготовленная из дюралюминия толщиной 0,5 мм, приклепана к нервюрам и лонжерону.

*Весовая балансировка элеронов на самолете Ан-2 составляет 100%. Это значит, что центр тяжести элеронов совмещен с осью их вращения. В результате, при изгибных колебаниях крыла исключается отклонение элеронов под действием инерционных сил.

** Осевая аэродинамическая компенсация предназначена для снижения нагрузок, необходимых для отклонения элерона. Как следствие снижается усилие, которое летчик должен приложить к штурвалу. Снижение нагрузок происходит за счет того, что ось поворота элерона смещена к точке приложения суммарной аэродинамической силы, действующей на элерон. Это означает, что часть площади элерона находится впереди оси его вращения, часть — за. Аэродинамическая компенсация 21,7% означает, что 21,7% площади элерона расположено впереди оси его вращения. Передняя и хвостовая части элерона дают противоположные моменты относительно оси его вращения. В результате элерон может быть отклонен меньшим усилием.

Нервюры расположены одна от другой на расстоянии 200 мм и изготовлены из дюралюминия Д16АТ толщиной 0,6 мм. Бортики нервюр приклепываются к лонжерону заклепками. Для крепления тяги управления триммером у нервюры № 1 установлен кронштейн, сваренный из листовой стали. Место установки кронштейна усилено коробочкой.

Механизм управления триммером УТ-6Д укреплен в передней части элерона в двух точках; одна из них — усиленный носок с вклепанным в него вкладышем, через который проходит болт крепления механизма УТ-6Д, вторая — кронштейн из сплава АЛ9, приклепанный к лонжерону с хомутом, стягивающим корпус механизма.

Полотняная обшивка элерона крепится так же, как и на крыле и закрылке. Она имеет дренажные отверстия у хвостика каждой нервюры с вклеенными целлулоидными шайбами.