Крыло трапециевидное - Trapezoidal wing

Трапециевидная форма в плане

Трапециевидное крыло представляет собой прямую кромок и коническое крыло формы в плане . Он может иметь любое соотношение сторон и может быть развернут, а может и нет .

Тонкая, непрочная, короткопролетная трапециевидная конфигурация с низким удлинением обеспечивает некоторые преимущества для высокоскоростного полета и использовалась на небольшом количестве типов самолетов. В этой конфигурации крыла , на передней кромки развертки назад и задней кромки лапы вперед. Он может обеспечивать низкое аэродинамическое сопротивление на высоких скоростях, сохраняя при этом высокую прочность и жесткость, и успешно использовался на заре создания сверхзвуковых самолетов.

Принципы дизайна

Любое крыло с прямыми передней и задней кромками и с разными хордами основания и законцовки является трапецией , независимо от того, стреловидно оно стреловидно.

Площадь A такого трапециевидного крыла может быть рассчитана по размаху s , корневой хорде c _r и концевой хорде c _t :

{\ displaystyle A = s {\ frac {c_ {r} + c_ {t}} {2}}}

Нагрузка на крыло ж тогда задается лифтовой L , деленный на площадь:

{\ Displaystyle ш = {\ гидроразрыва {L} {A}}}

В горизонтальном полете подъемная сила равна полной массе.

В прямом трапециевидном крыле, таком как Bell X-1 , самая толстая часть крыла по размаху, линия максимальной хорды, проходит прямо вбок от основания до кончика. Затем передняя кромка движется назад, а задняя кромка движется вперед. У стреловидного трапециевидного крыла линия максимальной хорды стреловидна под углом, обычно вперед. Это увеличивает стреловидность передней кромки и уменьшает стреловидность задней кромки, и в крайнем случае обе кромки отклоняются назад на разную величину. Форма перехода, когда задняя кромка прямая, эквивалентна обрезанной дельта- форме в плане.

Скоростное трапециевидное крыло

Douglas X-3 Стилет

При сверхзвуковых скоростях тонкие, маленькие и высоко нагруженные предложения крыла существенно снизить лобовое сопротивление по сравнению с другими конфигурациями. Малый размах и коническая форма в плане без стреловидности снижают структурные напряжения, позволяя сделать крыло тонким. При минимальном лобовом сопротивлении нагрузка на крыло может превышать 400 килограммов на квадратный метр (82 фунта / квадратный фут).

Первые примеры позволили решить проблему сверхзвукового полета при ограниченной мощности двигателя. Их делали настолько тонкими, что приходилось изготавливать их из толстого прочного листа металла. Даже с этим крылом с низким лобовым сопротивлением Douglas X-3 Stiletto был слишком слаб, чтобы достичь расчетной скорости полета в 2 Маха, но конструкция его простого крыла с шестиугольным профилем была разработана для различных других X-самолетов и для широко производимого Lockheed самолета F. -104 Starfighter Mach 2.2 высотный перехватчик.

Было обнаружено, что маленькое крыло Starfighter хорошо реагирует на порывы ветра на малых высотах, обеспечивая плавный полет на высоких дозвуковых скоростях. Следовательно, этот тип был принят для использования в качестве штурмовика, особенно немецкими Люфтваффе . Однако высокая нагрузка на крыло привела к высокой скорости сваливания с предельными взлетно-посадочными характеристиками и соответствующему высокому уровню аварийности при взлете и посадке.

Для североамериканского ракетоплана X-15 был разработан вариант с изогнутым профилем, тупой задней кромкой и обычной внутренней структурой .

Lockheed продолжала использовать базовую конструкцию во многих своих предложениях самолетов в 1950-х годах, включая Lockheed CL-400 Suntan и ранние версии их сверхзвуковых транспортных конструкций.