(Л13) 3.6. Вимоги до крила та його конструкція [1], c. 71-80

Крило є однією з головних частин літака. При своєму поступальному русі в повітрі крило створює піднімальну силу, необхідну для польоту літака, а також забезпечує його поперечну стійкість і керованість.

Крило може бути використане для розміщення силової установки, паливних баків, шасі, обладнання. Від того, наскільки добре спроектовано крило, як в аеродинамічному відношенні (з погляду розмірів, форми і взаємного розташування його щодо інших частин літака), так і в масовому відношенні, залежатимуть льотні дані літака.

Вимоги, що пред’являться до крила, численні і залежать від типу та призначення літака. Все їх здійснити на одному типі крила, як правило, не представляється можливим, оскільки вони часто бувають суперечливими, і конструктору доводиться знаходити компромісне рішення.

Загальними, найбільш важливими вимогами для всіх крил є наступні:

1 - крило повинне володіти мінімальним лобовим опором на режимі максимальної швидкості, максимальною піднімальною силою при посадці літака, а також максимальною аеродинамічною якістю під час польоту. Ці якості досягаються вибором найвигіднішого профілю і форми крила у плані, вдалою схемою компоновки крила з іншими частинами літака, ретельною обробкою поверхні крила, відсутністю виступаючих деталей, що спотворюють його профіль;

2 - міцність конструкції крила повинна відповідати вимогам норм міцності, що діють. Крило повинне володіти при мінімальній масі достатньою міцністю і жорсткістю на вигин і кручення, щоб забезпечити повну безпеку польоту. Це здійснюється правильним вибором схеми силової конструкції, точним теоретичним розрахунком і ретельною практичною перевіркою на міцність, вибором відповідних матеріалів і передовою технологією виробництва;

3 - крило має бути дешевим у виробництві і ремонті, простим у виготовленні і зручним в експлуатації, для чого повинно мати достатнє число оглядових люків для внутрішнього огляду як самій конструкції крила, так і агрегатів, розташованих в нім;

4 - крило повинне забезпечувати поперечну стійкість і керованість на всіх режимах і швидкостях польоту;

5 - при використанні наявних засобів механізації крила воно повинне володіти максимальним коефіцієнтом піднімальної сили.

Конструктивно крило складається з силового каркасу і обшивки. Каркас крила є сукупністю повздовжнього і поперечного силових наборів (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Каркас крила.

Повздовжній силовий набір складається з лонжеронів 1 і стрингерів 2. Лонжерон - балка або ферма, яка розташована по всій довжині крила, і призначена для роботи на вигин. Стрингер - повздовжній стрижень - сприймає осьові навантаження і підкріплює обшивку 4. Відстань між стрингерами крила зазвичай складає 150–400 мм.

Поперечний силовий набір складається з комплекту нервюр 3, розташованих поперек крила. Нервюра - поперечний елемент крила, призначений для надання крилу форми і жорсткості в поперечному перетині. Нервюри є також опорами стрингерів, збільшуючи їх стійкість.

Нервюри діляться на нормальні та підсилені. Більшість нервюр в крилі нормальні. Вони передають повітряне навантаження зі стрингерів і обшивки на лонжерони. Нервюри, на яких зосереджуються великі навантаження, наприклад від шасі, силових установок, робляться підсиленими.

Конструкція силових нервюр визначається величиною і характером навантаження, що діє. По конструкції нервюри можуть бути балочні, фермові і змішані. Балочна нервюра складається зі стінки з вирізами, нижньої і верхньої полиць (або відбортовки) і підсилюючих стійок. Фермова нервюра має верхню і нижню полиці, сполучені стійками і розкосами за допомогою клепки або зварювання.