Одна из основных проблем при конструировании новых самолётов — выбор оптимальной формы крыла и его параметров (геометрических, аэродинамических, прочностных и т. п.).
Прямое крыло
Основным достоинством крыла является его высокий коэффициент подъёмной силы даже при малых углах атаки. Это позволяет существенно увеличить удельную нагрузку на крыло, а значит уменьшить габариты и массу, не опасаясь значительного увеличения скорости взлёта и посадки. Данный тип крыла применяется в дозвуковых и околозвуковых самолётах с реактивными двигателями.
Недостатком, предопределяющим непригодность такого крыла при звуковых скоростях полёта, является резкое увеличение коэффициента лобового сопротивления при превышении критического значения числа Маха.
Примеры применения:
Стреловидное крыло
Данный вид крыла получил широкое распространение благодаря различным модификациям и конструкторским решениям. Недостатки:
пониженная несущая способность крыла, а также меньшая эффективность действия механизации;
увеличение поперечной статистической устойчивости по мере возрастания угла стреловидности крыла и угла атаки, что затрудняет получение надлежащего соотношения между путевой и поперечной устойчивостями самолета и вынуждает применять вертикальное оперение с большой площадью поверхности, а также придавать крылу или горизонтальному оперению отрицательный угол поперечного V;
отрыв потока воздуха в концевых частях крыла, что приводит к ухудшению продольной и поперечной устойчивости и управляемости самолета;
увеличение скоса потока за крылом, приводящее к снижению эффективности горизонтального оперения;
возрастание массы и уменьшение жесткости крыла.
Для избавления от отрицательных моментов используется крутка крыла, механизация, переменный угол стреловидности вдоль размаха, обратное сужение крыла либо отрицательная стреловидность
Этотподробный обзорпредставляет собойкосмический челноклевое крылос усиленнойуглерод-углерод,илиРСС, панелитолько с темипанелямипронумерованных от 1 до10, 16и 17показаны.Передняя кромкакрылаКаждыйимеет 22РССпанелей.
Крыло с наплывом (оживальное)
Оживальное крыло
Вариация стреловидного крыла. Маневренность ограничивается прежде всего статической и динамической прочностью конструкционных материалов, а также аэродинамическими характеристиками самолета.
Действия крыла оживальной формы можно описать как спиральный поток вихрей, срабатывающихся с острой передней кромки большой стреловидности в околофюзеляжной части крыла. Вихревая пленка вызывает также образование обширных областей низкого давления и увеличивает энергию пограничного слоя воздуха, увеличивая тем самым коэффициент подъёмной силы.
Примеры применения:
Конкорд
Сверхкритическое крыло
Интересный пример модификации стреловидного крыла. Используя уплощенные профили с изогнутой задней частью позволяет равномерно распределить давление вдоль хорды профиля и тем самым приводит к смещению центра давления назад, а также увеличивает критическое число Маха на 10-15 %.
Примеры применения:
Обратной стреловидности
Крыло с отрицательной стреловидностью (т. е. со скосом вперёд).
Крыло обратной стреловидности
Преимущества:
позволяет улучшить управляемость на малых скоростях полёта;
повышает аэродинамическую эффективность во всех областях лётных режимов;
компоновка КОС оптимизирует распределения давления на крыло и переднее горизонтальное оперение;
позволяет уменьшить радиолокационную заметность самолёта в передней полусфере;
Недостатки:
КОС особо подвержено аэродинамической дивергенции (потере статической устойчивости) при достижении определённых значений скорости и углов атаки;
требует конструкционных материалов и технологий, позволяющих создать достаточную жёсткость конструкции;
Примеры применения: серийный гражданский HFB-320 Hansa Jet, экспериментальный российский истребитель «Беркут».
