Bəlkə də əsas təyyarə vahidi qanaddır. Çox tonluq təyyarəni havada saxlayan və düşməsinin qarşısını alan lift yaradan qanaddır. Təsadüfi deyil ki, dizaynerlərin belə bir ifadəsi var ki, qanadı olan şəxs təyyarəni də idarə edir. Təyyarələrin aerodinamik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq axtarışı tərtibatçıları qanadın forması, çəkisi və profili üzərində işləyərək daim təkmilləşdirməyə məcbur edir.
Profildə qanad
Təyyarənin qanad profili qanadın təyyarə oxuna paralel olan həndəsi hissəsidir. Və ya daha sadə - qanadın yan görünüşü. Təyyarə sənayesinin inkişafının uzun illəri ərzində müxtəlif laboratoriyalar və institutlar daim müxtəlif konfiqurasiyalı qanadları inkişaf etdirmiş və sınaqdan keçirmişlər. Sürətlər artdı, təyyarələrin kütləsi, tapşırıqlar dəyişdi - və bütün bunlar yeni qanad profilləri tələb edirdi.
Profil növləri
Bu gün müxtəlif qanad profilləri var,məqsədi ilə fərqlənir. Eyni növün bir çox variantı ola bilər və müxtəlif təyyarələrdə istifadə edilə bilər. Lakin ümumilikdə, mövcud əsas profil növlərini aşağıdakı şəkildə göstərmək olar.
- Simmetrik.
- Asimetrik.
- Plano-qabarıq.
- Binconvex.
- S formalı.
- Laminatlı.
- Lentikulyar.
- Brilyant formalı.
- Pazşəkilli.
Bəzi təyyarələrdə qanadın uzunluğu boyunca dəyişən profil istifadə olunur, lakin adətən onun forması bütün boyunca dəyişməz qalır.
Həndəsə
Xarici olaraq, qanadın profili qurd və ya buna bənzər bir şeyə bənzəyir. Mürəkkəb həndəsi fiqur olduğundan onun özünəməxsus xüsusiyyətləri vardır.
Şəkil təyyarənin qanad profilinin əsas həndəsi xarakteristikalarını göstərir. Məsafə (b) qanad akkordu adlanır və ön və arxadakı həddindən artıq nöqtələr arasındakı məsafədir. Nisbi qalınlıq maksimum profil qalınlığının (Cmax) onun akkorduna nisbəti ilə müəyyən edilir və faizlə ifadə edilir. Maksimum qalınlıq koordinatı ayaq barmağından maksimum qalınlıq yerinə (Xc) olan məsafənin akkorda (b) nisbətidir və həmçinin faizlə ifadə edilir. Mərkəz xətti yuxarı və aşağı qanad panellərindən bərabər məsafədə olan şərti əyridir və əyilmə oxu (fmax) mərkəz xəttinin akkordundan maksimum məsafədir. Başqa bir göstərici - nisbi əyrilik - (fmax) akkorda (b) bölünərək hesablanır. Ənənəvi olaraq, bütün bu dəyərlər faizlə ifadə edilir. Artıq qeyd olunanlara əlavə olaraq, profil burnunun radiusu, ən böyük konkaviyanın koordinatları və bir sıra başqaları var. Hər profilin öz kodu var və bir qayda olaraq, əsas həndəsi xüsusiyyətlər bu kodda mövcuddur.
Məsələn, B6358 profili 6% profil qalınlığına, 35% konkav ox mövqeyinə və 8% nisbi əyriliyə malikdir. Təəssüf ki, qeyd sistemi vahid deyil və müxtəlif tərtibatçılar şifrələrdən özlərinə uyğun istifadə edirlər.
Aerodinamika
Fancy, ilk baxışdan, qanad hissələrinin rəsmləri yüksək sənət sevgisindən deyil, yalnız praqmatik məqsədlər üçün - qanad profillərinin yüksək aerodinamik xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün hazırlanmışdır. Bu ən mühüm xüsusiyyətlərə hər bir spesifik hava lövhəsi üçün qaldırma əmsalı Su və sürükləmə əmsalı Cx daxildir. Katsayıların özləri sabit dəyərə malik deyil və hücum bucağından, sürətdən və bəzi digər xüsusiyyətlərdən asılıdır. Külək tunelində sınaqdan keçirildikdən sonra təyyarə qanadının hər bir profili üçün sözdə qütb tərtib edilə bilər. Müəyyən bir hücum bucağında Cx və Su arasındakı əlaqəni əks etdirir. Qanadın hər bir aerodinamik profili haqqında ətraflı məlumatı özündə əks etdirən və müvafiq qrafik və diaqramlarla təsvir edilmiş xüsusi kitabçalar yaradılmışdır. Bu kataloqlar sərbəst mövcuddur.
Profil seçimi
Təyyarələrin müxtəlifliyi, onların hərəkət növləriqurğular və onların təyinatı təyyarənin qanad profilinin seçilməsinə diqqətli yanaşma tələb edir. Yeni təyyarələrin dizaynı zamanı adətən bir neçə alternativ nəzərə alınır. Qanadın nisbi qalınlığı nə qədər böyükdürsə, sürükləmə də bir o qədər çox olur. Lakin böyük uzunluğa malik nazik qanadlarla adekvat struktur gücü təmin etmək çətindir.
Xüsusi yanaşma tələb edən səsdən sürətli maşınlar haqqında ayrıca sual var. An-2 təyyarəsinin qanadının profilinin (“qarğıdalı”) qırıcı və sərnişin laynerinin profilindən fərqli olması tamamilə təbiidir. Simmetrik və S formalı qanad profilləri daha az qaldırma qabiliyyəti yaradır, lakin daha sabitdir, yüngül kamberli nazik qanad yüksək sürətli idman avtomobilləri və döyüş təyyarələri üçün uyğundur və böyük sərnişin təyyarələrində istifadə olunan böyük kamberli qalın qanad ən yüksək qaldırıcı qanad adlandırıla bilər. Səsdən sürətli təyyarələr lentikulyar profilə malik qanadlarla, hipersəs təyyarələri üçün almaz və paz şəkilli profillərdən istifadə olunur. Nəzərə almaq lazımdır ki, ən yaxşı profil yaratmaqla siz yalnız qanad panellərinin səthinin zəif işləməsi və ya təyyarənin zəif dizaynı səbəbindən bütün üstünlüklərini itirə bilərsiniz.
Xarakteristik hesablama metodu
Bu yaxınlarda müəyyən profilli qanadın xüsusiyyətlərinin hesablanması müxtəlif şəraitlərdə qanadın davranışının çoxfaktorlu modelləşdirilməsini aparmağa qadir olan kompüterlərdən istifadə etməklə aparılır. Ancaq ən etibarlı yol təbii testlərdirxüsusi stendlər. Fərdi "köhnə məktəb" işçiləri bunu əl ilə etməyə davam edə bilərlər. Metod sadəcə qorxulu səslənir: "naməlum dövriyyəyə görə inteqro-diferensial tənliklərdən istifadə edərək qanadın tam hesablanması". Metodun mahiyyəti qanad ətrafında hava axınının sirkulyasiyasını triqonometrik sıralar şəklində təqdim etmək və bu sıraların sərhəd şərtlərini ödəyən əmsallarını axtarmaqdan ibarətdir. Bu iş çox zəhmətlidir və hələ də təyyarənin qanad profilinin yalnız təxmini xüsusiyyətlərini verir.
Təyyarənin qanad quruluşu
Gözəl çəkilmiş və ətraflı hesablanmış profil reallıqda hazırlanmalıdır. Qanad, əsas funksiyasını yerinə yetirməklə - lift yaratmaqla yanaşı, yanacaq çənlərinin, müxtəlif mexanizmlərin, boru kəmərlərinin, elektrik qoşqularının, sensorların və daha çoxunun yerləşdirilməsi ilə bağlı bir sıra vəzifələri yerinə yetirməlidir ki, bu da onu son dərəcə mürəkkəb texniki obyektə çevirir. Ancaq çox sadə desək, bir təyyarənin qanadı, qanad boyunca yerləşən istənilən qanad profilinin formalaşmasını təmin edən qabırğalar dəstindən və boyunca yerləşən şpallardan ibarətdir. Yuxarıdan və aşağıdan bu struktur bir stringer dəsti ilə alüminium panellərin bir örtüyü ilə bağlanır. Xarici konturlar boyunca qabırğalar təyyarənin qanadının profilinə tam uyğun gəlir. Qanadın istehsalının əmək intensivliyi bütün təyyarənin istehsalının ümumi əmək intensivliyinin 40%-nə çatır.
