Аэродинамика самолета Боинг-737 (300 900)

Механизация крыла состоит из механизации передней кромки (leading edge devices), закрылков и интерцепторов.

Механизация передней кромки состоит из 4-х секционных отклоняемых предкрылков Крюгера (flaps) и 6-ти секционных выдвижных щелевых предкрылков (slats). По две секции предкрылков Крюгера расположены между фюзеляжем и мотогондолой и по 3 секции выдвижных предкрылков на оставшейся части передней кромки крыла. Предкрылки Крюгера (Krueger flaps) отклоняются поворотом части передней кромки вперед-вниз и не имеют промежуточных положений в процессе выпуска. Выдвижные предкрылки выпускаются перемещением части передней кромки вперед с образованием щели и имеют два фиксированных выпущенных положения (EXTEND) и (FULL EXTEND).

Менее эффективные предкрылки Крюгера установлены в корневой части крыла для организации первоначального срыва потока в районе центроплана (при выпущенной механизации).

Закрылки 4-х секционные щелевые. Имеют фиксированные углы выпуска 1, 2, 5 ,10, 15, 25 , 30 и 40 градусов. На «классике» закрылки трёхщелевые (см. рисунок внизу).

На «NG» закрылки двухщелевые, причём задняя щель не распространяется на весь размах закрылков (см. рисунок внизу).

Расположение рулевых поверхностей и механизации крыла на «классическом» самолёте.

Предкрылки и закрылки при выпуске значительно увеличивают подъемную силу крыла за счет увеличения длины хорды и кривизны профиля, таким образом, уменьшая скорость захода на посадку и увеличивая маневренные возможности самолета. Выпуск закрылков до 15 увеличивает подъемную силу при относительно малом увеличении сопротивления, при дальнейшем выпуске закрылков сопротивление возрастает значительно быстрее роста подъемной силы.

Система автоматического довыпуска выдвижных предкрылков (auto slat system) улучшает характеристики самолета на больших углах атаки на взлете и заходе на посадку. При отклоненных закрылках на угол 1 – 5 градусов выдвижные предкрылки находятся в промежуточном (EXTEND) положении. Когда угол атаки крыла приближается к сваливанию, выдвижные предкрылки автоматически довыпускаются полностью (FULL EXTEND) прежде, чем сработает предупреждающая тряска штурвала. После уменьшения угла атаки предкрылки возвращаются в исходное положение.Алгоритм решения проблем с механизацией крыла:

Система управления интерцепторамиНа «классике» интерцепторы 10-ти секционные, пронумерованы то 0 до 9 слева направо. Из них 6 секций: 0; 1; 4; 5; 8 и 9 - тормозные интерцепторы (Groundspoilers), отклоняются только на земле для уменьшения длины пробега или прерванного взлета. Четыре секции: 2; 3; 6 и 7 интерцепторы-элероны (Flightspoilers), работают постоянно для управления по крену и коррекции траектории полета.

На “NG” 12 секций интерцепторов, пронумерованы от 1 до 12 слева направо. 1; 6; 7 и 12 секции – Ground spoilers, остальные – Flight spoilers.

Секции интерцепторов-элеронов запитаны симметрично от гидросистем А и В. Поэтому при отказе одной из них эффективность интерцепторов в управлении самолётом по крену уменьшается в два раза.

Секции тормозных интерцепторов запитаны от гидросистемы А. Этим объясняется парадокс, что при отказе гидросистемы А и посадочных закрылках 40 потребная посадочная дистанция больше, чем при отказе гидросистемы В и посадочных закрылках 15.

Принцип работы, преимущества и недостатки интерцепторов см. https://aviacom.ucoz.ru/Principleflight3.doc стр.14 – 16Управление интерцепторами осуществляется от рукоятки SPEED BRAKE в режиме торможения (симметрично) и от штурвальных колёс – в режиме управления по крену (асимметрично).

При отклонении рукоятки SPEED BRAKE на земле поднимаются все интерцепторы, в полёте – только интерцепторы-элероны.

При отклонении штурвального колеса интерцепторы-элероны на полукрыле с поднятым элероном поднимаются. Интерцепторы-элероны на противоположном полукрыле остаются прижатым к крылу. Таким образом, создаётся кренящий момент в помощь элеронам.

Если при этом рукоятка SPEED BRAKE была отклонена, то на полукрыле с опущенным элероном интерцепторы-элероны приподнимутся ещё выше, а на другом полукрыле выпущенные интерцепторы-элероны немного опустятся. Поскольку в данном случае интерцепторы-элероны изначально приподняты над крылом и находятся вне зоны пограничного слоя, то их эффективность в создании кренящего момента повысится. Боинг предупреждает, что следует избегать маневрирования по крену с выпущенными (особенно в промежуточном положении) интерцепторами, поскольку реакция самолёта на отклонение штурвальной колонки существенно увеличивается и возможно непроизвольное создание большого угла крена (FCTM, глава Descent, раздел Speedbrakes).

Для уменьшения этого недостатка предназначено устройство изменения передаточного коэффициента (spoiler ratio changer) в системе управления интерцепторами-элеронами. Чем выше поднят рычаг SPEED BRAKE, тем меньше коэффициент передачи от штурвального колеса на интерцепторы.На «классике», с установленными winglets, работает система уменьшения нагрузки на крыло (Load Alleviation System). Если приборная скорость больше 320 узлов и вес самолёта больше 56,7 т, то рычаг SPEED BRAKE автоматически убирается в положение 50% (если был отклонён на больший угол). Пилот может пересилить данную систему, приложив к рычагу дополнительное усилие. При скорости менее 315 узлов и/или весе менее 56,2 т данная система отключается.На посадке работает система автоматического выпуска интерцепторов. Условия работы: рычаг SPEED BRAKE находится в положении ARM, рычаги обоих двигателей убраны на малый газ и колёса основных стоек шасси раскручены до скорости превышающей 60 узлов. При этом одновременно поднимаются все интерцепторы-элероны и отклоняется рычаг SPEED BRAKE.

Когда обожмётся амортизатор правой стойки шасси, то механически откроется перепускной клапан (bypass valve) тормозных интерцепторов и они также поднимутся. Выпуск интерцепторов-элеронов по раскрутке колёс можно иногда почувствовать при очень мягкой посадке, когда после касания ВПП самолёт вдруг энергично проседает.

В воздухе – закрылки выпущены ≥ 15º и/или высота по радиовысотомеру ˂ 800 футов.