1.1.4. Вибір основних параметрів крила

При виборі основних параметрів крила необхідно керуватись, в першу чергу, призначенням і заздалегідь визначеними умовами експлуатації проектованого літака – швидкість крейсерського польоту, необхідні злітно-посадкові характеристики та ін.. Вибір параметрів здійснюється з урахуванням статистичних даних існуючих літаків подібного призначення – літаків-прототипи.

До числа основних характеристик і параметрів крила відносяться:

• профіль крила;

• стріловидність крила по лінії ¼ хорд;

• подовження крила;

• звуження крила;

• кут поперечного V крила.

Параметри крила залежать від числа М крейсерського польоту – М_кр . Для польоту на максимальну дальність найвигідніша швидкість, що відповідає числу М_крит , або дещо менша за неї. Для заданого числа М_кр = 0,6801 крейсерського польоту доцільно застосувати несиметричні несучі профілі крила із закрученою передньою кромкою та відносно переднім зміщенням максимальної відносної товщини профілю . Обраний тип профілю крила – критичний (піковий) профіль. Значення середньої відносної товщини профілю крила – .

Ґрунтуючись на досвіді проектування крил сучасних літаків,

проектованому крилу доцільно надати геометричну і аеродинамічну крутку, що зменшить індуктивний опір крила.

Для проектованого крила прийняті наступні параметри:

• кут установки крила у кореневому перерізі  ₀ = 3;

• кут установки крила у кінцевому перерізі  _к = 0.

Надання крилу певної стріловидності є найбільш ефективним засобом збільшення критичного числа М_крит польоту. Збільшення стріловидності крила не тільки віддаляє початок хвильової кризи на вищі швидкості, а й згладжує його протікання і значно зменшує приріст опорів. Крім того, стріловидність крила прямопропорційно підвищує критичну швидкість флатера і дивергенції.

З іншого боку, стріловидність викликає зниження несучої спроможності крила – зменшення коефіцієнта підйомної сили С_{y max} , аеродинамічної якості крила K_max , а також погіршується ефективність механізації крила. Через явище бокового перетікання прикордонного слою до кінців стріловидного крила, виникає тенденція до кінцьового зриву потоку на великих кутах атаки, що призводить до втрати поперечної керованості й подальшої нестійкості літака у поперечному каналі. Застосування стріловидного крила передбачає ускладнення і збільшення маси конструкції крила, що викликає додаткові затрати при його виробництві. Тому для крила проектованого літака обраний мінімальний кут стріловидності по лінії ¼ хорд крила – _1/4 = 14, який задовольняє умову забезпечення крейсерської швидкості польоту із заданим числом М_кр = 0,6801. [2, 7]

Подовження крила наближено розраховується за емпіричною формулою:

.

Після розрахунку, подовження крила остаточно прийнято рівним

_кр = 9,5.

При виборі звуження крила необхідно враховувати його значний вплив на аеродинамічні і масові характеристики крила, а також його жорсткість.

Збільшення звуження сприятливо впливає на розподілення зовнішніх навантажень по крилі, його масу й жорсткість. Це дає можливість збільшити будівельну висоту та корисний об’єм середньої частини крила, що сприяє розміщенню більшої кількості палива і агрегатів функціональних систем. Крім того, збільшується площа крила, що ефективно обслуговується механізацією.

Однак, збільшення звуження крила має також і негативні наслідки: виникає кінцьовий зрив набігаючого потоку, що спричиняє зниження ефективності елеронів літака.

Виходячи з вищевикладених вимог та особливостей, для крила проектованого літака прийнято значення звуження крила рівним

_кр = 3,25.

Кут поперечного V крила є засобом підвищення поперечної стійкості літака. Його величина й знак, в основному, залежить від обраної схеми літака та кута стріловидності крила. Стріловидність крила в свою чергу підвищує поперечну стійкість літака, тому крилу доцільно надати помірний від’ємний кут поперечного V крила.

Керуючись даними по літакам-прототипам, для крила проектованого літака обрано кут поперечного V крила рівним

_кр = – 430'.