Крыло изменяемой стреловидности: история и применение.
Variable-incidence wing
Регулируемое крыло изменяемого угла атаки: принцип работы, преимущества и недостатки. Применение в авиации, примеры (F-8 Crusader). Конструкция и управление.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Крыло с переменным углом установки имеет регулируемый угол атаки относительно фюзеляжа. Это позволяет крылу работать под большим углом атаки при взлете и посадке, сохраняя при этом фюзеляж близким к горизонтальному положению. Поворотный механизм добавляет дополнительный вес по сравнению с обычным крылом и увеличивает стоимость, но в некоторых случаях преимущества могут превысить затраты. Было построено несколько прототипов, и один из них, палубный истребитель F-8 Crusader, был запущен в серийное производство.
A variable incidence wing has an adjustable angle of incidence relative to its fuselage. This allows the wing to operate at a high angle of attack for take off and landing while allowing the fuselage to remain close to horizontal. The pivot mechanism adds extra weight over a conventional wing and increases costs, but in some applications the benefits can outweigh the costs. Several examples have flown, with one, the F 8 Crusader carrier borne jet fighter, entering production.
История
Некоторые ранние самолеты имели крылья с изменяемым углом установки для управления и триммирования, вместо традиционных рулей высоты. Механизация крыла изменяла угол установки внешней части крыла и использовалась несколькими пионерами, включая братьев Райт на ранних этапах. Первые образцы жестких крыльев с переменным углом установки не были особо успешными. К ним относятся Mulliner Knyplane 1911 года, моноплан Ratmanoff 1913 года и биплан Pasul Schmidt, также 1913 года. Фюзеляж прототипа транспортного самолета BV 144 располагался низко на короткой шасси, что позволяло пассажирам садиться и выходить без дополнительных ступеней. Другой проект B&V, штурмовик P 193, имел толкающую конфигурацию и не мог поворачивать фюзеляж для взлета, не задев винтом землю, поэтому ему было установлено крыло с переменным углом установки. Советский конструктор С. Г. Козлов спроектировал истребитель E1 с переменным углом установки, но незавершенный прототип был уничтожен при захвате завода немецкими войсками в 1941 году. Ефим Гордон и Билл Ганстон; Советские X-планы, Midland, 2000, с. 83. Палубные самолеты должны обеспечивать хорошую обзорность вперед при заходе на посадку и посадке на палубу. Без крыла с переменным углом установки (или другого устройства для увеличения подъемной силы) пилоту необходимо поднимать весь самолет, чтобы поддерживать подъемную силу на низкой скорости захода на посадку, что может ограничить обзорность вперед. Увеличивая угол установки крыла, но не фюзеляжа, можно обеспечить как высокую подъемную силу, так и хорошую обзорность вперед. Это устройство также позволяет избежать необходимости в длинной, громоздкой и тяжелой носовой опоре шасси для увеличения угла атаки при взлете. Прототип Supermarine Type 322 совершил первый полет в 1943 году, а амфибия Seagull ASR.1 – в 1948 году. После войны США вновь обратились к этой идее для реактивной авиации. Бомбардировщик Martin XB 51 и перехватчик Republic XF 91 использовали переменный угол установки по тем же причинам, что и B&V. Оба совершили первый полет в 1949 году, но было построено лишь несколько прототипов каждого из них. За ними в 1955 году последовал палубный реактивный истребитель Vought F 8 Crusader – единственный самолет с переменным углом установки, который был запущен в серийное производство и имел успешную эксплуатационную карьеру.
Some early aeroplanes had wings which could be varied in incidence for control and trim, in place of conventional elevator control surfaces. Wing warping varied the incidence of the outer wing and was used by several pioneers, including initially the Wright brothers. Early examples of rigid variable incidence wings were not particularly successful. They include the Mulliner Knyplane in 1911, the Ratmanoff monoplane in 1913 and the Pasul Schmidt biplane, also in 1913. The fuselage of the BV 144 prototype transport sat low on a short undercarriage, allowing passengers to go on and off without the need for additional steps. Another proposal by B&V, the P 193 attack aircraft, was of pusher configuration and could not rotate its fuselage for takeoff without the propeller fouling the ground, so it was given a variable incidence wing. Russian designer S. G. Kozlov designed the E1 variable incidence fighter, but the unfinished prototype was destroyed when the factory was overrun by Germany in 1941. Yefim Gordon and Bill Gunston; Soviet X Planes, Midland, 2000, p.83. Carrier borne aircraft must have good forward visibility during the descent and approach for a deck landing. Without a variable incidence wing (or other high lift device), the pilot must pitch up the entire aircraft to maintain lift at the slow approach speed required, and this can restrict forward vision. By increasing the incidence of the wing but not the fuselage, both high lift and good forward vision can be maintained. The device also avoids the need for a long, bulky and heavy nose undercarriage to raise the angle of attack at takeoff. The Supermarine Type 322 prototype flew in 1943, and the Seagull ASR.1 amphibian flying boat in 1948. After the war the USA revisited the idea for the jet age. The Martin XB 51 bomber and the Republic XF 91 interceptor adopted variable incidence for much the same reason as B&V. Both first flew in 1949, but only a handful of prototypes of either was built. They were followed in 1955 by the Vought F 8 Crusader carrier borne jet fighter, the only variable incidence type to go into production and enjoy a successful service career.