stringtranslate.com

Крыло чайки

Планер DFS Habicht с профилем крыла чайки.
Смеющаяся чайка демонстрирует форму крыла, имитирующую крыло самолета.

Крыло чайки представляет собой конфигурацию крыла самолета , известную также как крылья Пуласки , с заметным изгибом внутренней части крыла по направлению к основанию крыла . Его название происходит от морских птиц , на которых он похож. Многие самолеты имеют такие крылья для самых разных целей. Крыло чайки обычно использовалось для улучшения обзора при высокой компоновке крыла, поскольку такое крыло могло быть самым тонким по сравнению с фюзеляжем и теоретически должно ограничивать обзор пилота не больше, чем передние стойки лобового стекла в кузове автомобиля.

Планеры были первыми самолетами с крылом чайки, начиная с Weltensegler в 1921 году; И только после того , как в конце того десятилетия был установлен рекордный «Фафнир» , эта конфигурация приобрела популярность. Помимо того, что в течение следующих трех десятилетий они стали популярными среди высокопроизводительных планеров, различные наземные самолеты и летающие лодки также использовали различные формы крыльев чайки. Особую известность он приобрел в Польше, где польский авиационный конструктор Зигмунт Пулавский в начале 1930-х годов разработал ряд истребителей ; в частности, PZL P.11 , который обладал различными передовыми для того времени особенностями в дополнение к высоко расположенному крылу «чайка», на момент своего появления был описан как самый совершенный истребитель такого типа в мире. [1] P.11 служил основным истребителем Польши в середине-конце 1930-х годов, а экспортная модель PZL P.24 имела большой успех в авиационной промышленности страны.

Различные летающие лодки , такие как Short Knuckleduster , Dornier Do 26 и PBM Mariner , также приняли конфигурацию крыла чайки, прежде всего потому, что она позволяла располагать двигатели выше над водой. Вариант стандартной конфигурации — перевернутое крыло «чайка» — использовался на многих истребителях для облегчения использования более коротких шасси и обеспечения достаточного дорожного просвета для их винтов. Наиболее отличительной особенностью Junkers Ju 87 Stuka , немецкого штурмовика, использовавшегося во время Второй мировой войны , вероятно, является его конфигурация крыла перевернутой чайки.

Планеры

Крыло чайки было впервые реализовано на планере , в частности на Weltensegler , который совершил свой первый полет в 1921 году. Его крылья, которые были закреплены снаружи, имели стреловидные законцовки с отрицательным наклоном относительно остальной части основного самолета. [2] Велтенсеглер также использовал уникальную систему управления, состоящую из различных шкивов и пружин, соединенных с единой ручкой управления пилотом, которая деформировала законцовки крыла по указанию пилота. Этот неортодоксальный метод основывался на изменении угла наклона с увеличением и ослаблением натяжения, а также ожидалось, что он обеспечит повышенную стабильность по тангажу и крену за счет автоматического изменения угла наклона законцовок крыла; однако он не давал прямого контроля над законцовками крыльев. [2] Летная карьера Вельтенсеглера была очень короткой: он был разрушен во время соревнований по планеризму в Рене в 1921 году после того, как крыло вышло из строя во время резкого пикирования по спирали на чрезмерной скорости, что привело к гибели Вилли Леуша, летчика-испытателя компании Вельтенсеглера. [3]

После трагической гибели Вельтенсеглера большинство авиаконструкторов избегали использования крыла чайки в течение почти целого десятилетия. В 1930 году рекордный «Фафнир» Александра Липпиша ознаменовал громкое возвращение крыла чайки, что способствовало его возрождению вскоре после этого. Фафнир отличался поперечно стабилизирующим двугранником , необычной особенностью для планеров того времени, который занимал примерно 40 процентов внутреннего размаха крыла. [4] Липпиш выбрал эту конфигурацию из-за увеличенного зазора у законцовок крыла, а также из-за необоснованного убеждения, что это улучшит его устойчивость во время поворотов; однако исследования показали, что нормальная конфигурация крыла чайки приводит к значительно менее серьезным и более легко устраняемым сваливаниям. Перевернутые крылья чайки демонстрируют противоположное поведение сваливания, но как нормальные, так и перевернутые крылья чайки ухудшают аэродинамическое качество и характеристики набора высоты. [5]

Характеристики, продемонстрированные Фафниром, такие как полет на 220 км (140 миль) между Вассеркуппе и Магдебургом в конце августа 1930 года, установивший новый мировой рекорд, быстро побудили многих авиаконструкторов провести собственные исследования крыла чайки. [4] [6] Соответственно, многие другие планеры, а также другие платформы вскоре также будут иметь во многом схожие конфигурации крыльев. Став тенденцией в планерной индустрии в 1930-х годах, крыло чайки оставалось основной особенностью высокопроизводительных планеров вплоть до 1950-х годов. [ нужна цитата ]

Известные планеры с крылом чайки

Гидросамолеты

Гидросамолет Бе-12 с профилем крыла чайки

К началу 1930-х годов конструкция крыла чайки нашла применение в гидросамолетах . По мере увеличения мощности двигателя росла и потребность в больших гребных винтах , которые могли бы эффективно преобразовывать мощность в тягу. Крыло «чайка» позволило конструкторам обеспечить достаточный зазор гребного винта над водой, разместив двигатели в самой высокой точке крыла. Альтернативой было размещение двигателя на пилоне. Первой летающей лодкой , использовавшей конфигурацию крыла чайки, возможно, был Short Knuckleduster , который впервые поднялся в воздух в 1933 году. [7] Dornier Do 26 , высокоскоростной авиалайнер и транспортная платформа, из которых было построено шесть самолетов, совершил свой первый полет. полет в 1938 году. [8] Эта конфигурация также использовалась на морских патрульных самолетах PBM Mariner и P5M Marlin ВМС США . [9] Появление дальнемагистральных самолетов наземного базирования в 1950-х годах и последующий упадок гидросамолетов помешали широкому использованию крыла чайки, хотя оно все еще использовалось в некоторых послевоенных конструкциях, таких как Бериев Бе-12 Чайка ( название в переводе с русского означает «чайка»). [10]

Примеры:

Сухопутные самолеты

PZL P.11c , демонстрирующий идею оригинального крыла чайки Пулавского.

В конце 1920-х годов конструкция крыла чайки нашла применение в сухопутных самолетах. В 1928 году польский авиационный конструктор Зигмунт Пулавский разработал PZL P.1 — экспериментальный истребитель ; Основным нововведением P.1 было относительно высоко расположенное крыло типа «чайка». [11] Стремясь защитить свою новую конструкцию крыла, Пулавски в следующем году подал заявку на соответствующий патент на эту конструкцию крыла. [12] Схема, разработанная Пулавским, получила название «Крыло Пулавского» или «Польское крыло». P.1 привел к созданию серийной модели PZL P.7 , 149 из которых были произведены в период с 1932 по 1933 год .

Крыло «чайка» использовалось для улучшения обзора при высокой компоновке крыла, поскольку такое крыло могло быть тоньше фюзеляжа и теоретически должно ограничивать обзор пилоту не более, чем передние стойки лобового стекла в кузове автомобиля. Он использовался на нескольких истребителях, в том числе на PZL P.11 и советском Поликарпове И-15 . PZL P.11 представлял собой дальнейшее усовершенствование P.6, производившегося с начала до середины 1930-х годов. Помимо высоко расположенного крыла чайки, он обладал различными передовыми для той эпохи особенностями, такими как цельнометаллическая конструкция и металлический внешний вид; По словам автора авиации Ежи Цинка, на момент своего появления P.11 обычно считался самым совершенным истребителем такого типа в мире. [1] P.11 служил основным истребителем Польши в середине-конце 1930-х годов, участвуя в польской кампании 1939 года по сопротивлению вторжению соседней нацистской Германии . В результате быстрого развития авиации, достигнутого в конце 1930-х годов, в начале конфликта P.11 уступил более новым истребителям, таким как Messerschmitt Bf 109 . [1]

Примеры:

Перевернутое крыло чайки

Junkers Ju 87 Stuka Немецкий штурмовик времен Второй мировой войны.
F4U Corsair приземляется на авианосец USS Bunker Hill
Aichi B7A с торпедой.

В 1930-х годах была разработана производная от стандартной конструкции, известная как перевернутое крыло чайки . В основном он использовался на одномоторных военных самолетах со все более мощными двигателями. До того, как стали использоваться гребные винты противоположного вращения , такая мощность требовала гребных винтов большего диаметра, но необходимо было сохранять зазор между кончиком гребного винта и землей. Длинные стойки шасси тяжелые, громоздкие и слабее, чем их более короткие аналоги. Vought F4U Corsair , изначально проектировавшийся как палубный истребитель, не только имел самый большой винт среди всех американских истребителей, но и должен был столкнуться с жесткими посадками на борт качнувшейся палубы авианосца. Приняв перевернутое крыло «чайка», шасси можно было сделать короче и позволить ему убираться прямо назад (при повороте на 90°, чтобы разместить основные колеса на концах стоек нижних шасси) , что позволило улучшить внутреннее пространство крыла. [14] Анэдральность центроплана крыла также позволяла крылу и фюзеляжу встречаться под оптимальным углом для минимизации лобового сопротивления без использования корневых обтекателей крыла или других мер. [14]

Еще одна причина использования перевернутого крыла «чайка» - обеспечить пространство для большой внешней бомбовой нагрузки, как на Junkers Ju 87 Stuka . Перевернутое крыло чайки было описано автором авиации Манфредом Грилем как наиболее отличительная особенность Ju 87. [15] Эти крылья, которые представляли собой традиционную конструкцию двойного крыла Junkers, как сообщается, давали Ju 87 значительное преимущество перед своими современниками во время войны. снимать; относительно большие подъемные силы создавались через аэродинамический профиль даже при полете под малым углом, что уменьшало пробег при взлете и посадке. Они также обеспечивали пилоту высокий уровень обзора земли, а также позволяли использовать более короткую ходовую часть. [16]

Примеры:

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ abc Cynk, Ежи Б. (1971). Польские самолеты 1893–1939 (1-е изд.). Лондон: Putnam & Company Ltd., стр. 158–172. ISBN 0-370-00103-6.
  2. ^ Аб Саймонс, Мартин. Планеры 1920-1945 гг. 2-е исправленное издание. EQIP Werbung und Verlag GmbH. Кенигсвинтер. 2006. ISBN 3-9806773-4-6 . 
  3. ^ Хофф, Вильгельм. «Технический меморандум № 100, Соревнования по парящим полетам в Рене, 1921 год». Национальный консультативный комитет по аэронавтике. Вашингтон, округ Колумбия. Июнь 1922 года.
  4. ^ Аб Саймонс, Мартин (2006). Планеры 1920-1945 (2-е исправленное изд.). Кенигсвинтер: EQIP Werbung & Verlag GmbH. стр. 65–70. ISBN 3-9806773-4-6.
  5. ^ Абдулрахим, Муджахид; Линд, Рик. «Летные испытания и характеристики реагирования самолета с изменяемым крылом чайки» (PDF) . Университет Флориды. стр. 5–8 . Проверено 28 апреля 2012 г.
  6. ^ Цуэрль, Хуберт (1941). Segelflug im Wettbewerb der Völker . Берлин: ES Mittler & Sohn. п. 203.
  7. ^ Барнс и Джеймс 1989, с. 281.
  8. ^ Шнайдер, Гельмут (дипломированный инженер) (1939). Flugzeug-Typenbuch: Handbuch der Deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1939/40 (на немецком языке) (факсимильное переиздание, изд. 1988 г.). Лейпциг: Гондром. п. 36. ISBN 3811206273.
  9. ^ Бриджман 1946, с. 245.
  10. ^ Тейлор, Джон В.Р. (1975–1976). Джейн «Все самолеты мира ». стр. 488–489. ISBN 0-354-00521-9.
  11. ^ Цинк, Ежи Б. (1971). Польский самолет, 1893-1939 гг . Лондон: Патнэм. стр. 123-128. ISBN 0-370-00085-4.
  12. ^ «Польский патент». 4 декабря 1929 г.
  13. ^ Моргала, Анджей (2003): Samoloty wojskowe w Polsce 1924–1939 . Варшава: Беллона. ISBN 83-11-09319-9 , стр. 48–54 (на польском языке) 
  14. ^ ab Green 1973, с. 188.
  15. ^ Гриль 2001, стр. 38–39.
  16. ^ Эрфурт 2004, стр. 48-49.

Библиография

Внешние ссылки