Конфігурація крила

конфігурація крила (крил), що використовується літаком
(Перенаправлено з Планформа)

Конфігурація крила літального апарата з нерухомим крилом — розміщення підіймальних та інших поверхонь літального апарата відносно одне одного та відносно фюзеляжа.

Крило Spitfire можна схарактеризувати як низькорозміщене пряме еліптичне вільнонесне крило з помірним видовженням і незначним позитивним кутом поперечного V.

Кількість крил ред.

За кількістю пар крил літаки поділяються на такі:

  • Моноплан — літак з одним крилом, основний різновид літаків, починаючи з 1930-х.
  • Біплан — літальний апарат з двома крилами, розташовані одне над одним.
    • Півтораплан — верхнє крило суттєво (вдвічі або більше) більше за площею за нижнє, що може досягатись меншою довжиною та/або меншою шириною нижнього крила (як у Nieuport 17[en])[1]. Існує також обернений півтораплан, у якого верхнє крило коротше, як от Fiat CR.1[en].
  • Триплан — три крила, розташовані одне над одним.
  • Мультиплан[en] — чотири (квадроплан) й більше крил, розташованих одне над одним.
     
    Caproni Ca.60, що суміщає тандемне та ярусне розміщення крил.
 
Моноплан
 
Біплан
 
Триплан
 
Квадроплан
 
Мультиплан

Крім паралельного розміщення крил одне над одним, існують інші схеми:

 
Тандемні крила
 
Хрестоподібні крила
 
Хрестоподібні крила гвинтокрила
 
Двонапрямлене літаюче крило

Поперечна схема та опора крила ред.

Висота крила ред.

 
Плечові крила ARV Super2 забезпечують кращий огляд, ніж класичні високорозміщені крила
 
Крило-парасоль Consolidated PBY-1 Catalina

Залежно від висоти розміщення крила відносно фюзеляжа, моноплани поділяються на такі типи:

  • Низькорозміщене крило (низькоплан)[3] — крило знаходиться на рівні низу фюзеляжа або близько до нього.
  • Середньорозміщене крило[3] (середньоплан) — крило знаходиться приблизно посередині фюзеляжа.
  • Високорозміщене крило (високоплан)[3] — крило знаходиться приблизно в верхній частині фюзеляжа. В англомовній термінології розрізняють shoulder wing (буквально «плечове крило») та high wing: перші розташовані трохи нижче верху фюзеляжа, а другі мають верхній край, вищий за фюзеляж[4][5].
  • Парасоль[3] — крило, що знаходиться над фюзеляжем літального апарата. Відомими прикладами є Morane-Saulnier L, Consolidated PBY Catalina та RQ-11 Raven.
 
Низькорозміщене
 
Середньорозміщене
 
Плечове
 
Високорозміщене
 
Парасоль

Компонування крил біплана ред.

 
Півтораплан Nieuport 17[en], видно, що нижнє крило є суттєво вужчим за верхнє. Між крилами видно як жорсткі стійки, так і дротові розчалки.
  • Біплан з однаковими розмахами крил — верхнє та нижнє крила мають однаковий розмах
  • Біплан з різними розмахами крил — верхнє та нижнє крила мають різний розмах
    • Півтораплан — верхнє крило суттєво (вдвічі або більше) більше за площею за нижнє, що може досягатись меншою довжиною та/або меншою шириною нижнього крила (як у Nieuport 17[en])[1]. Існує також обернений півтораплан, у якого верхнє крило коротше, як от Fiat CR.1[en].
 
Біплан з однаковими розмахами крил
 
Біплан з різними розмахами крил
 
Півтораплан
 
Обернений півтораплан
 
Біплан Буземанна (поздовжній розріз)

Верхнє крило біплана також може бути винесене[en][3] вперед або назад відносно нижнього, або ж бути рівно над ним.

 
Відсутній винос
 
Винос вперед
 
Винос назад

Кріплення крила ред.

 
Крила з підтримувальними тросами з обох боків на P-26C Peashooter
  • Вільнонесне крило[3] — всі опорні конструкції приховані за аеродинамічною оболонкою
  • Крило з розчалками[3] — кріпиться до фюзеляжа або іншого крила за допомогою жорстких стійок та/або розчалкових тросів. Багато з перших монопланів, Blériot XI[en], і деякі пізніші, як P-26 Peashooter, мали тросові підсилення крил. Легкі літаки й досі часто мають крила, підсилені підпірками.
 
 
Консольна конструкція
 
 
Стійки
 
 
Розчалкові троси

Кут нахилу напівкрил ред.

 
Характерні крила Ан-124 з негативним кутом

Поперечний кут між напівкрилами[en] (або між горизонтальним оперенням) називається кутом поперечного «V» крил і буває таким[3]:

  • Нульовий кут — обидва напівкрила знаходяться в одній площині.
  • Позитивний кут — закінцівки напівкрил знаходяться вище за кореневу частину.
  • Негативний кут — закінцівки напівкрил знаходяться нижче за кореневу частину. Характерний для важких транспортних високопланів, як C-5 Galaxy та Ан-124 «Руслан», а також для деяких інших літаків, як Hawker Siddeley Harrier, F-104 Starfighter. А F-4 Phantom має підняті закінцівки, але помітно негативний кут між стабілізаторами.

Для біпланів кут може бути різним для двох крил. Наприклад, Sopwith Camel[en] мав нульовий кут верхнього крила та позитивний кут нижнього, а Hanriot HD-1[en] — навпаки. І-153 натомість мав верхнє крило типу «чайка», а нижнє з позитивним кутом.

 
Нульовий кут

 

 
Позитивний кут

 

 
Негативний кут

 

 
Обидва крила з
позитивним кутом
 
Верхнє крило з нульовим кутом,
нижнє з позитивним

Крила ламаної форми ред.

 
Крило типу «чайка» на Bayraktar Akıncı

Ламане крило[уточнити термін] — різні частини крила мають різний кут нахилу:

 
Чайка
 
Обернена чайка
 
Підняті закінцівки
 
Опущені закінцівки

Замкнені та напівзамкнені крила ред.

Замкнене крило[en] — площини крил, розташованих на різній висоті, поєднані таким чином, що утворюється одне крило.

  • Коробчасте крило[уточнити термін] — крила поєднані вертикальними панелями, одна з найперших конструкцій крил. Наприклад, її використовував Santos-Dumont 14-bis[en].
  • Кільцеве коробчасте крило[уточнити термін] — два крила поєднані неперервним закругленням.
  • Кільцеве або циліндричне крило[уточнити термін] — крило концентричне з фюзеляжем. Відомим прикладом є SNECMA Coléoptère[en].
  • З'єднані крила[уточнити термін] — об'єднання двох пар крил, які суміщають тандемну та біпланну схему.
 
Коробчасте крило
 
Кільцеве коробчасте крило
 
Кільцеве/циліндричне крило
 
З'єднані крила

Канальне крило[en][уточнити термін] — крило, що формує півколо навколо двигуна. Застосовувалось у серії Custer Channel Wing[en] та Виробі 181.

 
Канальне крило

Планформа ред.

Планформа — проєкція літака або крила, його силует при виді згори/знизу[6].

Відносне подовження крил ред.

 
Видовжені крила RQ-4 Global Hawk

Відносним подовженням є співвідношення розмаху крила до його середньої аеродинамічної хорди[en].

  • Мале видовження[3] використовується на швидкісних літаках, як F-104 Starfighter, Concorde, North American X-15.
  • Помірне видовження є поширеним через свою універсальність.
  • Велике видовження часто використовується на висотних дозвукових літальних апаратах, як U-2 Dragon Lady та RQ-4 Global Hawk, а також на багатьох планерах.
 
Мале видовження
 
Помірне видовження
 
Велике видовження

Багато літаків зі змінною геометрією (див. нижче) так чи інакше змінюють відносне подовження.

Стрілоподібність ред.

 
Зворотна стрілоподібність Grumman X-29
 
Обертове крило NASA AD-1[en]

Стрілоподібність[3] —кут відхилення крила від нормалі до вертикальної осі літака в горизонтальній проєкції:

 
Пряме крило
 
Пряма стрілоподібність
 
Зворотна стрілоподібність
 
Змінна стрілоподібність
 
Поворотне крило

Крило також може мати різну стрілоподібність в різних його частинах:

  • Серпоподібне крило[en][3] — зовнішня частина напівкрила має більшу стрілоподібність, ніж внутрішня. Характерним прикладом є Handley Page Victor[en], але менш вираженою є така властивість у багатьох літаків, наприклад, у Boeing 737.
  • Вигнуте стрілоподібне крило[уточнити термін] — схоже на поєднання дельтоподібного крила зі стрілоподібним. Використовується на дослідному F-16XL[en], але подібним до нього є також крило Saab 35 Draken.
  • M-подібне крило. Досліджувалось, але не застосовувалось[7][8][9].
  • W-подібне крило — обернене до M-подібного. Проєктувалось для літака Blohm & Voss P 188[en].
 
Серпоподібне
 
Вигнуте стрілоподібне
 
M-подібне
 
W-подібне

Довжина хорди ред.

Крила мають такі форми відповідно до зміни хорди вздовж крила:

 
Комбіновані крила Westland Lysander
  • Крило зі сталою довжиною хорди[уточнити термін] — ширина крила є незмінною на всій довжині. Прикладом є J-3 Cub[en]
  • Крило з різною довжиною хорди[уточнити термін] — крило звужується або розширюється.
  • Стала хорда з зовнішнім звуженням[уточнити термін] — біля кореня крило має сталу хорду, а потім починає звужуватись. Типовими прикладами є літаки Cessna.
 
Стала хорда
 
Звуження
 
Розширення
 
Комбіновані звуження
та розширення
 
Стала хорда та
звуження

Еліптичні крила ред.

 
Еліптичні крила Supermarine Spitfire
 
Еліптичне
 
Напівеліптичне

Трикутні крила ред.

 
Трикутне крило МіГ-21
 
Подвійна кривина крила Concorde
  • Трикутне[3] або дельтоподібне крило (може мати різні комбінації з оперенням у вигляді безхвостої схеми, хвостової, схеми «качка»:
 
Звичайне
 
Усічене
 
Подвійне
 
Стрільчасте

Нетипові форми крил ред.

 
Пташине
 
Кажанове
 
Ромбоподібне
 
«Летюча сковорідка»
 
Пласке кільцеподібне
 
Дископодібне

Асиметричні конфігурації ред.

 
Асиметричний розвідник BV 141

Існують асиметричні літаки[en], права та ліва частина яких не є симетричними. До них можуть належати:

     
Асиметричне компонування Асиметричний розмах крил Поворотне крило


Аеродинамічна схема ред.

Розташування горизонтального оперення ред.

 
Безхвостий F-106 Delta Dart[en]
 
Су-34, який має дві пари горизонтального оперення

За способом розташування горизонтального оперення літальні апарати поділяються на такі:

 
Класичне компонування
 
Качка
 
Безхвістка
 
 
Зовнішнє оперення
 
Тандем

Корпус та крило ред.

Деякі літаки не мають чіткого розмежування між фюзеляжем та крилами:

 
 
Літаюче крило
 
 
Змішане крило-фюзеляж
 
 
Несний фюзеляж

Змінна геометрія крил ред.

Змінна планформа ред.

 
Зміна стрілоподібності F-111 Aardvark
  • Крило змінної стрілоподібності[3] — крило може змінювати свою стрілоподібність відповідно до швидкості польоту. Використовується на деяких військових літаках, як B-1 Lancer, F-111 Aardvark, Panavia Tornado, Су-24 тощо.
  • Обертове крило[en] — цілісне крило обертається навколо свого центру. Єдиним випробуваним літаком з таким крилом був NASA AD-1[en].
  • Телескопічне крило. Використовувалось на експериментальному планері Akaflieg Stuttgart fs29[en] та літаку Makhonine Mak-10[en].
  • Складані у польоті напівкрила випробовувались для XB-70 Valkyrie: повна довжина крил використовувалась для злету та дозвукового польоту, після чого мали складатись донизу.
 
Змінна стрілоподібність
 
Поворотне крило
 
Телескопічне крило
 
Складане крило

Змінний профіль крила ред.

 
Підняте вгору крило F-8 Crusader
 
Змінний кут
 
Змінний профіль
 
Змінна товщина

Відкидні та складані в польоті крила ред.

 
Політ XB-70 з опущеними кінцями крил
  • Ідея знімного верхнього крила, що забезпечувало кращий зліт, пропонувалась на Hillson Bi-mono[en]. Знімні кінці крил також пропонувались XB-70 Valkyrie для в рамках проєкту WS-110A для злету та дозвукового польоту, після чого мали відкидатись.
  • Дослідний «складаний винищувач»[en] Нікітіна — Шевченка мав нижнє крило, яке складалось у порожнину верхнього крила; так, з розкладеним нижнім крилом літак був півторапланом, а зі складеним — монопланом.

Відкидні та складані на землі крила ред.

 
Складання RQ-20 Puma
Докладніше: Складане крило
  • Для палубної авіації, для якої є важливою економія простору, характерні крила, що можуть складатись. Те саме стосується БПЛА та ракет, які стартують з транспортно-пускових контейнерів або компактно зберігаються.
  • З 1910-х років існували концепції знімних для зберігання крил[14][15]. Такий принцип застосовується на сучасних БПЛА, як RQ-20 Puma.
 
Складане нижнє крило
 
Відкидне верхнє крило

Фізичні властивості крил ред.

Жорсткість крил ред.

 
Крило Роґалло
 
Жорстке трикутне крило
 
Гнучке крило Роґалло

Допоміжні аеродинамічні поверхні ред.

 
Допоміжні поверхні

Див. також ред.

Примітки ред.

  1. а б Spick, Mike; Green, William; Swanborough, Gordon Swanborough (2001). Illustrated Anatomy of the World's Fighters (англійською). Zenith Imprint. с. 38. ISBN ISBN 978-0-7603-1124-0.  {{cite book}}: Перевірте значення |isbn=: недійсний символ (довідка)
  2. Zha, Im & Espinal, Toward Zero Sonic-Boom and High Efficiency Supersonic Flight: A Novel Concept of Supersonic Bi-Directional Flying Wing
  3. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш Англо-український словник авіаційних термінів.
  4. Taylor, J. (Ed.), Jayne's all the world's aircraft 1980–81, Jane's (1980)
  5. Green, W.; Warplanes of the second world war, Vol. 5, Flying boats, Macdonald (1962), p.131
  6. Planform | SKYbrary Aviation Safety. skybrary.aero. Процитовано 10 жовтня 2023. 
  7. Diederich and Foss; Static Aeroelastic Phenomena of M-, W- and Λ- wings, NACA 1953.
  8. Aerodynamics at Teddington. Flight. 5 червня 1959: 764. 
  9. Ellis Katz; Edward T. Marley; William T. Pepper. NACA RM L50G31. NACA. Архів оригіналу за 21 липня 2011. 
  10. Ukraine to receive more Turkish made Bayraktar TB2 UAV. airrecognition.com. Процитовано 12 жовтня 2023. 
  11. Hearst Magazines (January 1931). Adjustable Airplane's Wings Are Changed In Flight. Popular Mechanics (Hearst Magazines): 55. 
  12. Flight, August 15, 1929
  13. Boyne, W.J.; The best of Wings magazine, Brassey's (2001)
  14. The World's Smallest Aircraft has Detachable Wing. Uberpanache. Процитовано 12 жовтня 2023. 
  15. [1], Handley, Page Frederick, "Detachable wings for aircraft"