Конфігурація крила
Конфігурація крила літального апарата з нерухомим крилом — розміщення підіймальних та інших поверхонь літального апарата відносно одне одного та відносно фюзеляжа.
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.
Моноплан |
Біплан |
Триплан |
Квадроплан |
Мультиплан |
Крім паралельного розміщення крил одне над одним, існують інші схеми:
- Тандемні крила[en] — конфігурація, в якій одна несна поверхня розташована перед іншою. Тандемне розташування може поєднуватись із багатошаровим, як у випадку 9-крильного Caproni Ca.60. Відомими прикладами є «Небесна блоха», Miles M.39B Libellula, Rutan Quickie[en] та єдиний серійний бойовий літак такої схеми SFCA Taupin[en].
- Хрестоподібне крило — несні поверхні розташовані навколо поздовжньої (як у ракет) чи вертикальної осі (як у гвинтокрилів з зупиненим ротором).
- Двонапрямлене літаюче крило[уточнити термін] — теоретичне компонування, що може використовувати довші крила для дозвукового польоту та коротші для надзвукового[2].
Тандемні крила |
Хрестоподібне компонування |
Горизонтальне хрестоподібне крило |
Двонапрямлене літаюче крило |
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 |
- 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 Буземанна[en] — теоретична конфігурація гіперзвукового біплана.
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 |
- 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 |
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 |
Ламане крило[уточнити термін] — різні частини крила мають різний кут нахилу:
- «Чайка»[en] — кут біля кореневої частини є великим, а на більшій частині крила він менший. Відомими прикладами є PZL P.11, І-153, B-25 Mitchell, Bayraktar Akıncı, також є доволі характерним для літаючих човнів, як Бе-12 та Martin PBM Mariner.
- Обернена чайка — біля кореня крило має негативний кут, потім він змінюється на нульовий або позитивний. Відомими прикладами є Junkers Ju 87, Vought F4U Corsair, а також сучасний Scaled Composites White Knight[en].
- Закінцівки крил[en] можуть бути опущеними або піднятими (не плутати з вінглетами). Прикладами ЛА з піднятими закінцівками є F-4 Phantom, RQ-20 Puma.
Чайка |
Обернена чайка |
Підняті закінцівки |
Опущені закінцівки |
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 — проєкція літака або крила, його силует при виді згори/знизу[6].
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[3] —кут відхилення крила від нормалі до вертикальної осі літака в горизонтальній проєкції:
- Пряме крило — розташоване під прямим кутом до фюзеляжа. Найперший і дуже поширений тип крил.
- Крило прямої стрілоподібності[3] — кінці напівкрил повернуто в бік задньої частини літака. Дуже поширений тип.
- Крило зворотної стрілоподібності[3] — кінці напівкрил повернуто в бік передньої частини літака. Рідкісний тип літальних апаратів, найвідомішими є Су-47, Grumman X-29, L-13 Blaník та HFB 320 Hansa Jet[en], а також крилата ракета AGM-129 ACM.
- 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].
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 |
Крила мають такі форми відповідно до зміни хорди вздовж крила:
- 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.
- Трапецієподібне крило[en][3] — крило поступово звужується. Типовим прикладом прямого трапецієподібного крила є Messerschmitt Bf 109.
- Зворотне трапецієподібне крило[уточнити термін] — крило поступово розширюється, є найширшим на кінцях. Прикладом є XF-91 Thunderceptor[en].
- Комбіноване трапецієподібне[уточнити термін] — крило початково розширюється, а потім звужується. Типовими прикладами є літаки Westland Lysander.
- 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 |
- Еліптичне крило[en][3]. Прикладами є Supermarine Spitfire та ранні Heinkel He 111.
- Напівеліптичне крило[уточнити термін]. Прикладом є Seversky P-35.
Еліптичне |
Напівеліптичне |
- Трикутне[3] або дельтоподібне крило (може мати різні комбінації з оперенням у вигляді безхвостої схеми, хвостової, схеми «качка»:
- Звичайне трикутне крило. Прикладами є переважно швидкісні винищувачі МіГ-21, F-106 Delta Dart, Dassault Mirage тощо.
- Усічене трикутне крило[уточнити термін] — закінцівки крил обрізано порівняно зі звичайним. Прикладами є JAS 39 Gripen, Dassault Rafale, Shahed 131 тощо.
- Подвійне або комбіноване трикутне крило[уточнити термін] — ближче до кореневої частини кут переднього краю крила збільшується або зменшується. Прикладом збільшеного кута є Saab 37 Viggen, а зменшеного — Saab 35 Draken.
- Стрільчасте трикутне крило[уточнити термін] — крило з плавною подвійною кривиною. Прикладами є Avro Vulcan, Concorde, Ту-144 тощо.
Звичайне |
Усічене |
Подвійне |
Стрільчасте |
- Пташине крило. Було популярним на початку історії авіації, як у літальних апаратах Етріха Таубе[en].
- Кажанове крило. Також здебільшого застосовувалось на початку історії авіації, як у Whitehead No. 21[en].
- Дископодібне крило. Використовувалось у деяких експериментальних моделях, як Avro Canada VZ-9 Avrocar, Vought V-173[en] та деяких проєктах, як Sack AS-6[en].
- Пласке кільцеве крило. Використовувалось у деяких експериментальних моделях, зокрема, в літаках Лі — Річардса[en].
- Ромбоподібне крило. Використовувалось у деяких експериментальних моделях, зокрема, в Edwards Rhomboidal[en].
Пташине |
Кажанове |
Ромбоподібне |
«Летюча сковорідка» |
Пласке кільцеподібне |
Дископодібне |
Існують асиметричні літаки[en], права та ліва частина яких не є симетричними. До них можуть належати:
- Асиметричне компонування. Наприклад, Blohm & Voss BV 141.
- Асиметричний розмах крила — використовувався на деяких літаках для протидії крутному моменту двигуна. Наприклад, Ansaldo SVA[en].
- Обертове крило[en] — при обертанні крила літак стає асиметричним.
Асиметричне компонування | Асиметричний розмах крил | Поворотне крило |
За способом розташування горизонтального оперення літальні апарати поділяються на такі:
- Звичайна (нормальна, класична, традиційна) схема[3] — горизонтальне оперення представлене стабілізаторами, що розміщені біля кіля позаду крила.
- «Качка»[3] — горизонтальне оперення розташоване перед крилом.
- «Безхвістка»[3] — горизонтальне оперення відсутнє, керівні поверхні знаходяться на крилі. Відомими прикладами є Saab 35 Draken, Messerschmitt Me 163 Komet, Douglas F4D Skyray, Concorde, Dassault Mirage III, Ту-144, Avro Vulcan.
- Схема з переднім і хвостовим горизонтальним оперенням[en] — присутнє як переднє, так і заднє горизонтальне оперення. Відомими прикладами є Piaggio P.180 Avanti та Су-34.
- Зовнішнє хвостове оперення[en][уточнити термін] — оперення не прикріплене до фюзеляжа. Відомим прикладом є SpaceShipOne, але також подібні теоретичні розробки існували також у нацистській Німеччині, як Blohm & Voss P 208.
- Тандемні крила[en] — конфігурація, в якій одна несна поверхня розташована перед іншою. Тандемне розташування може поєднуватись із багатошаровим, як у випадку 9-крильного Caproni Ca.60. Відомими прикладами є «Небесна блоха», Miles M.39B Libellula, Rutan Quickie[en] та єдиний серійний бойовий літак такої схеми SFCA Taupin[en].
Класичне компонування |
Качка |
Безхвістка |
Зовнішнє оперення |
Тандем |
Деякі літаки не мають чіткого розмежування між фюзеляжем та крилами:
- «Літаюче крило». Відомими прикладами є Northrop YB-35, B-2 Spirit, B-21 Raider, Сухой С-70, а також деякі малі БПЛА, як «Валькірія».
- Змішане крило-корпус[en][уточнити термін] — крило та фюзеляж є достатньо виразними, але чіткої межі між ними немає. Відомими прикладами є SR-71 Blackbird, B-1 Lancer, Ту-160, Bayraktar TB2[10].
- Несний корпус[en][уточнити термін] — візуально видиме крило відсутнє, підіймальна сила створюється за допомогою фюзеляжа. Прикладами є NASA X-38[en], Martin Marietta X-24[en], Dream Chaser та інші дослідні зразки.
Літаюче крило |
Змішане крило-фюзеляж |
Несний фюзеляж |
- 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 |
- Крило зі змінним кутом установлення[en] — крило може провертатись, піднімаючи чи опускаючи передній край крила. Єдиним серійним військовим літаком з таким крилом був F-8 Crusader, також існували експериментальні, як Martin XB-51[en]. У«Небесної блохи» кут нахилу переднього крила відповідає за зменшення та збільшення висоти. Повноцінно поворотне крило[en] для вертикального злету або приземлення відносить літальний апарат до класу конвертопланів.
- Крило зі змінною кривиною[en] — крило, профіль якого може змінюватись
- Крило зі змінною товщиною — крило, верхня частина якого може вигинатись угору[11][12][13].
Змінний кут |
- 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.
- 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 |
- Жорстке крило — здатне зберігати аеродинамічний профіль.
- Гнучке крило[en] — зроблене з гнучкого матеріалу, як парафойл, параплан, крило Роґалло, повітряний змій, а також крила деяких надлегких літаків[en].
- Аероізоклінне крило — загалом тверде крило, що має аеропружні властивості. Таке крило було встановлено на Short SB.4 Sherpa[en], також аеропружні властивості тестувались на Boeing X-53[en].
Жорстке трикутне крило |
Гнучке крило Роґалло |
- Вінглет — невеликий додатковий елемент на кінці крила.
- «Вуса»[уточнити термін] — маленька горизонтальна поверхня перед крилами (без керованих елементів, на відміну від переднього горизонтального оперення), що переспрямовує потік повітря на крило[джерело?].
- Стрейк[en][уточнити термін] — невеликий плаский виступ на фюзеляжі для контролю завихрень та стабілізації[джерело?].
- Наплив крила[en] — поздовжня смуга, що йде від крила вперед.
- Скула[en][уточнити термін] — подібна на наплив, але тягнеться далі вперед та частково зливається з фюзеляжем[джерело?]. Прикладом скули, що розмиває межі фюзеляжу, є така на SR-71 Blackbird, також вони використовуються на літаючих човнах[джерело?].
- Аеродинамічний профіль
- Класифікація літаків
- Конфігурація хвостового оперення
- Конфігурація рушіїв літального апарата
- ↑ 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) - ↑ Zha, Im & Espinal, Toward Zero Sonic-Boom and High Efficiency Supersonic Flight: A Novel Concept of Supersonic Bi-Directional Flying Wing
- ↑ 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.
- ↑ Taylor, J. (Ed.), Jayne's all the world's aircraft 1980–81, Jane's (1980)
- ↑ Green, W.; Warplanes of the second world war, Vol. 5, Flying boats, Macdonald (1962), p.131
- ↑ Planform | SKYbrary Aviation Safety. skybrary.aero. Процитовано 10 жовтня 2023.
- ↑ Diederich and Foss; Static Aeroelastic Phenomena of M-, W- and Λ- wings, NACA 1953.
- ↑ Aerodynamics at Teddington, Flight, 5 червня 1959: 764
- ↑ Ellis Katz; Edward T. Marley; William T. Pepper, NACA RM L50G31 (PDF), NACA, архів оригіналу (PDF) за 21 липня 2011
- ↑ Ukraine to receive more Turkish made Bayraktar TB2 UAV. airrecognition.com. Процитовано 12 жовтня 2023.
- ↑ Hearst Magazines (January 1931). Adjustable Airplane's Wings Are Changed In Flight. Popular Mechanics. Hearst Magazines. с. 55.
- ↑ Flight, August 15, 1929
- ↑ Boyne, W.J.; The best of Wings magazine, Brassey's (2001)
- ↑ The World's Smallest Aircraft has Detachable Wing. Uberpanache. Процитовано 12 жовтня 2023.
- ↑ [1], Handley, Page Frederick, "Detachable wings for aircraft"