Vị trí & thiết kế của cánh máy bay
cánh máy bay có thể không đập được như các loài chim, nhưng chúng vẫn có thể cong lại và gập lên nhờ cái gọi là airfoils. khi di chuyển nhanh trong không khí, sẽ tạo ra lực nâng. Chúng được tạo lên với nhiều hình dạng và kích cỡ. Thiết kế cánh có thể thay đổi để đáp ứng các điều kiện bay mong muốn cụ thể. Kiểm soát các tốc độ vận hành khác nhau, lượng lực nâng được tạo ra, sự cân bằng và độ ổn định đều thay đổi khi hình dạng của cánh được thay đổi. Cả mép trước và mép sau của cánh có thể thẳng hoặc cong, hoặc một cạnh có thể thẳng và cạnh kia cong. Một hoặc cả hai cạnh có thể được thuôn nhọn để cánh hẹp hơn ở phần ngọn so với phần gốc nơi nó nối với thân máy bay. Đầu cánh có thể vuông, tròn, hoặc thậm chí nhọn. Hình 1 cho thấy một số hình dạng cạnh đầu và cạnh sau điển hình của cánh.


Cấu trúc cánh
Cánh là một bộ phận quan trọng trong cấu tạo của máy bay nó được thiết kế để nâng nó lên không trung. Thiết kế cụ thể của chúng cho bất kỳ máy bay cụ thể nào phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như kích thước, trọng lượng, việc sử dụng máy bay, tốc độ mong muốn khi bay và khi hạ cánh, và tốc độ leo lên mong muốn. Các cánh của máy bay được chỉ định bên trái và bên phải, tương ứng với bên trái và bên phải của người điều khiển khi ngồi vào buồng lái. [Hình 3]

Thường các cánh có thiết kế công xôn hoàn toàn. Điều này có nghĩa là chúng được chế tạo để không cần có giằng bên ngoài. Chúng được hỗ trợ bên trong bởi các cấu trúc được hỗ trợ bởi lớp vỏ của máy bay. Các cánh máy bay khác sử dụng thanh chống hoặc dây bên ngoài để hỗ trợ nâng đỡ cánh và mang tải trọng khí động học và hạ cánh. Cáp đỡ cánh và thanh chống thường được làm từ thép. Nhiều thanh chống và phụ kiện đính kèm của chúng có các thanh chống để giảm lực cản. Các giá đỡ ngắn, gần như thẳng đứng được gọi là Jury struts được tìm thấy trên các thanh chống gắn vào cánh cách thân máy bay một khoảng cách rất xa. Điều này giúp làm dịu chuyển động và dao động của thanh chống gây ra bởi không khí chạy xung quanh thanh chống khi bay. Hình 4 cho thấy các mẫu cánh sử dụng giằng ngoài, còn được gọi là cánh dạng bán nguyệt. Các cánh công xôn được chế tạo không có giằng bên ngoài cũng được hiển thị.


- Monospar
- Multispar (cánh đa tầng)
- Box Beam (dầm hộp)
- Cánh monospar chỉ kết hợp một bộ phận chính theo chiều dọc hoặc chiều dọc trong kết cấu của nó. Sườn hoặc vách ngăn cung cấp đường viền hoặc hình dạng cần thiết cho cánh máy bay. Mặc dù cánh monospar hoàn toàn không phổ biến, nhưng kiểu thiết kế này được sửa đổi bằng cách bổ sung các nan giả hoặc lưới cắt nhẹ dọc theo cạnh sau để hỗ trợ các bề mặt điều khiển đôi khi được sử dụng.
- Multispar (Cánh đa tầng) kết hợp nhiều hơn một bộ phận chính dọc trong cấu trúc của nó. Để tạo đường viền cho cánh, người ta thường đưa vào các đường viền hoặc vách ngăn.
- Box Beam Kiểu cấu tạo cánh dạng dầm hộp sử dụng hai cấu kiện dọc chính với các vách ngăn kết nối để cung cấp thêm sức mạnh và tạo đường viền cho cánh. [Hình 6] Một tấm tôn có thể được đặt giữa các vách ngăn và lớp da nhẵn bên ngoài để cánh có thể chịu tải trọng căng và nén tốt hơn. Trong một số trường hợp, các chất làm cứng theo chiều dọc nặng được thay thế cho các tấm tôn. Sự kết hợp của các tấm tôn ở bề mặt trên của cánh và chất làm cứng ở bề mặt dưới đôi khi được sử dụng. Loại máy bay vận tải hàng không thường sử dụng kết cấu cánh dầm hộp.

Cấu tạo các bộ phận thành phần cánh máy bay
Tùy thuộc vào vị trí, chức năng của cánh mà cấu tạo của chúng sẽ có sự thay đổi nhất định nhưng nhìn chung vẫn đảm bảo các bộ phận chính: Wing spars, sườn cánh, vỏ cánh, Nacelles. Các bộ phận này đảm bảo cho cánh hoạt động và tạo ra hình dáng cho cánh máy bay
Wing Spars ( xà dọc cánh máy bay)


Hiện nay, hầu hết các máy bay được sản xuất đều có các xà dọc làm bằng nhôm định hình hoặc nhôm định hình tán đinh với nhau để tạo thành cánh. Việc tăng cường sử dụng vật liệu tổng hợp và kết hợp các vật liệu sẽ khiến các nhân viên hàng không cảnh giác với những chiếc sải cánh được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau. Hình 8 cho thấy các ví dụ về mặt cắt ngang của xà dọc cánh kim loại

Trong một thanh dầm chữ I, đỉnh và đáy của dầm I được gọi là phần mũ và phần thẳng đứng được gọi là thanh rầm. Toàn bộ xa dọc có thể được ép từ một mảnh kim loại nhưng thường nó được tạo ra từ nhiều lần ép. Thanh rầm tạo thành phần chiều sâu chính của xà dọc và các đầu cán được gắn vào nó. Cùng với nhau, chúng chịu tải trọng gây ra bởi sự uốn cong của cánh. Mặc dù các hình dạng xà dọc trong Hình 8 là điển hình, nhưng các cấu trúc của cánh xà dọc thực tế lại có nhiều dạng. Ví dụ, thanh rầm của một xà dọc có thể là một tấm hoặc một giàn như thể hiện trong Hình 9. Nó có thể được xây dựng từ các vật liệu trọng lượng nhẹ với các chất làm cứng thẳng đứng được sử dụng để tăng cường sức mạnh. [Hình 10]


Nó cũng có thể không có chất liệu làm cứng nhưng có thể chứa các lỗ gấp mép để giảm trọng lượng nhưng duy trì sức mạnh. Một số sải cánh bằng kim loại và composite vẫn giữ nguyên rầm chữ I nhưng sử dụng mạng sóng hình sin. [Hình 11]

Ngoài ra, tồn tại thiết kế thân xà dọc không an toàn. Không an toàn có nghĩa là nếu một cầu trúc của kết cấu phức tạp bị hỏng, thì một số phần khác của kết cấu sẽ chịu tải của các đoạn bị lỗi và cho phép tiếp tục hoạt động. Một xà dọc có cấu tạo an toàn dự phòng được thể hiện trong Hình 12. Xà dọc này được làm thành hai phần. Phần trên cùng bao gồm một nắp đinh tán vào tấm sườn phía trên. Phần dưới là một đùn đơn bao gồm nắp dưới vào bụng dằm phía trên. Hai phần này được nối với nhau để tạo thành dọc xà. Nếu một trong hai phần của loại cọc này bị gãy, phần kia vẫn có thể chịu tải. Đây là tính năng không an toàn.
Sườn cánh

Sườn cánh cũng có thể được gọi là sườn trơn hoặc sườn chính. Các sườn cánh với các vị trí hoặc chức năng chuyên biệt được đặt tên phản ánh tính độc đáo của chúng. Ví dụ, các sườn nằm hoàn toàn về phía trước của xà dọc cánh trước được sử dụng để định hình và tăng cường cho mép dẫn của cánh được gọi là sườn mũi hoặc sườn giả. Sườn giả là khoảng cách từ mép trước đến mép sau của cánh. Các sườn của cánh có thể được tìm thấy ở mép trong của cánh, nơi cánh gắn vào thân máy bay. Tùy thuộc vào vị trí và phương pháp gắn của nó, một sườn đối đầu còn có thể được gọi là sườn vách ngăn hoặc sườn nén nếu nó được thiết kế để nhận tải trọng nén có xu hướng ép các cánh với nhau.
Vì các sườn bên này yếu nên chúng được tăng cường ở một số cánh bằng các dải băng được dệt ở trên và dưới các phần của sườn để ngăn chặn sự uốn cong sang một bên của các cánh. Dây kéo và chống kéo cũng có thể được tìm thấy trong một cánh. Trong hình 14, chúng được thể hiện đan chéo nhau giữa các xà dọc cánh để tạo thành một giàn để chống lại các lực tác dụng lên cánh theo hướng của wing chord. Những dây căng này còn được gọi là thanh giằng. Dây được thiết kế để chống lại các lực tác động ngược trở lại được gọi là dây kéo; dây chống kéo chống lại các lực tịnh tiến theo hướng hợp âm. Hình 14 minh họa các thành phần cấu trúc của một cánh gỗ cơ bản.

Ở đầu bên trong của các than xa dọc cánh là một số dạng phụ kiện gắn cánh như được minh họa trong Hình 14. Chúng cung cấp một phương pháp chắc chắn và an toàn để gắn cánh vào thân máy bay. Phần tiếp giáp giữa cánh và thân máy bay thường được che bằng một tấm chắn để đạt được luồng không khí êm ái trong khu vực này. (Các) bộ quây có thể được tháo ra để tiếp cận với các phụ kiện gắn vào cánh. [Hình 15]

Đầu cánh thường là một bộ phận có thể tháo rời, được bắt vít vào đầu bên ngoài của tấm cánh. Một lý do cho điều này là các đầu cánh dễ bị hư hại, đặc biệt là trong quá trình xử lý mặt đất và lăn bánh. Hình 16 cho thấy một đầu cánh có thể tháo rời cho một cánh máy bay lớn. Những thứ khác thì khác. Cụm đầu cánh được làm bằng hợp kim nhôm. Nắp đầu cánh được giữ chặt vào đầu bằng vít chìm và được giữ chặt vào kết cấu kẽ tại bốn điểm bằng bu lông có đường kính ¼ inch. Để ngăn băng hình thành trên mép trước của cánh máy bay lớn, không khí nóng từ động cơ thường được dẫn qua mép trước từ gốc cánh đến đầu cánh. Một cửa gió trên bề mặt trên cùng của đầu cánh cho phép không khí ấm này thoát ra bên ngoài. Đèn định vị cánh được đặt ở tâm của chóp và không nhìn thấy trực tiếp từ buồng lái. Như một dấu hiệu cho thấy đèn ở đầu cánh đang hoạt động, một số đầu cánh được trang bị thanh Lucite để truyền ánh sáng tới mép đầu.

Vỏ cánh
Thông thường, lớp vỏ trên cánh được thiết kế để mang một phần tải trọng của việc bay và mặt đất bằng cách kết hợp với các xà dọc và sườn máy bay. Đây được gọi là thiết vỏ chịu lực. Phần cánh công xôn hoàn toàn bằng kim loại được minh họa trong Hình 17 cho thấy cấu trúc của một thiết kế như vậy. Việc thiếu các thanh giằng bên trong hoặc bên ngoài đòi hỏi vỏ phải chia sẻ một số tải trọng. Lưu ý rằng vỏ bị căng cứng để hỗ trợ chức năng này

Nhiên liệu thường được vận chuyển bên trong cánh của lớp vỏ chịu lực máy bay. Các khớp nối trong cánh có thể được bịt kín bằng chất bịt kín chống nhiên liệu đặc biệt cho phép nhiên liệu được lưu trữ trực tiếp bên trong kết cấu. Đây được gọi là thiết kế cánh ướt. Ngoài ra, có thể lắp một thùng chứa hoặc bình chứa nhiên liệu bên trong cánh. Hình 18 cho thấy một phần cánh có thiết kế kết cấu box-beam, chẳng hạn như thiết kế có thể được tìm thấy trong máy bay hạng vận tải. Cấu trúc này giúp tăng sức mạnh trong khi giảm trọng lượng. Việc làm kín kết cấu phù hợp cho phép chứa nhiên liệu trong các phần hộp của cánh.
Xem thêm: Máy bay chạy bằng nhiên liệu gì?

Cánh cửa trên máy bay có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau như vải, gỗ hoặc nhôm. But a thin object is not at any time also be used. Nhôm đúc được phay hóa học có thể cung cấp vỏ có các dày khác nhau. Bay trên có thiết kế bằng vỏ máy chịu lực, các tấm pa nelcó tổ chức cấu trúc thường được sử dụng làm lớp vỏ. Tổ hợp cấu trúc được xây dựng từ giống lõi vật liệu như tổ hợp cấu trúc của ong được dát mỏng hoặc kẹp giữa các bên ngoài lớp vỏ mỏng. Hình 19 minh họa các tổ ong và các thành phần của chúng. Các tấm được hình thành như thế này có trọng lượng nhẹ và rất nhẹ. Chúng tôi có nhiều mục tiêu sử dụng trên máy bay, chẳng hạn như tấm ván, tấm ngăn và bề mặt điều khiển, cũng như lớp vỏ. Hình 20 cho vị trí của các tấm cấu tạo tổ ong trên máy bay vận tải phản hồi.


Một bảng điều khiển tổ ong có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau. Loại tổ ong lõi nhôm với lớp vỏ ngoài bằng nhôm là phổ biến. Nhưng tổ ong trong đó lõi là sợi Arimid® và các tấm bên ngoài được phủ Phenolic® cũng rất phổ biến. Trên thực tế, vô số các kết hợp vật liệu khác như sử dụng sợi thủy tinh, nhựa, Nomex®, Kevlar® và sợi carbon đều tồn tại. Mỗi cấu trúc tổ ong có những đặc điểm riêng biệt tùy thuộc vào vật liệu, kích thước và kỹ thuật sản xuất được sử dụng. Hình 21 cho thấy toàn bộ một cạnh dẫn của cánh được hình thành từ cấu trúc tổ ong.

Nacelles
Đôi khi được gọi là “vỏ” là các lớp ngăn được sắp xếp hợp lý được sử dụng chủ yếu để chứa động cơ và các thành phần của nó. Chúng thường có dạng hình tròn hoặc hình elip đối với gió do đó làm giảm lực cản khí động học. Trên hầu hết các máy bay một động cơ, động cơ và trục lái nằm ở đầu phía trước của thân máy bay. Trên máy bay multiengine, các nanô động cơ được lắp vào cánh hoặc gắn vào thân máy bay ở phần đệm (phần đuôi). Đôi khi, một chiếc máy bay nhiều động cơ được thiết kế với một nan ngang với thân máy bay phía sau của khoang hành khách. Bất kể vị trí của nó, một thanh nan có chứa động cơ và các phụ kiện, giá đỡ động cơ, các bộ phận cấu trúc, tường lửa, và lớp vỏ và kết cấu vỏ bọc bên ngoài để bay theo chiều gió.
Một số máy bay có các nanô được thiết kế để chứa thiết bị hạ cánh khi thu vào. Rút bánh răng để giảm sức cản của gió là quy trình tiêu chuẩn trên máy bay hiệu suất cao / tốc độ cao. Buồng càng là khu vực gắn càng hạ cánh và xếp gọn khi thu vào. Các Buồng càng có thể nằm ở cánh và / hoặc thân máy bay khi không phải là một phần của trục lái. Hình 22 cho thấy một trục động cơ kết hợp với buồng càng hạ cánh với bánh xe kéo dài vào gốc cánh.
Khung của một nacelle thường bao gồm các thành phần cấu trúc tương tự như cấu trúc của thân máy bay. Các bộ phận theo chiều dài, chẳng hạn như thân và than giằng, kết hợp với các phần nằm ngang / dọc, chẳng hạn như vòng, đĩa đệm và vách ngăn, để cung cấp cho nacelle hình dạng và tính toàn vẹn cấu trúc của nó. Một bức tường lửa được kết hợp để cách ly khoang động cơ với phần còn lại của máy bay. Về cơ bản, đây là một vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc titan có chứa ngọn lửa trong giới hạn của nacelle thay vì để nó lan ra khắp khung máy bay. [Hình 23]
Giá đỡ động cơ cũng được tìm thấy trong nacelle. Đây là các cụm kết cấu mà động cơ được gắn chặt vào. Chúng thường được chế tạo từ ống thép mạ crôm / molypden trong máy bay hạng nhẹ và các cụm lắp ráp crôm / niken / molypden rèn trong máy bay lớn hơn. [Hình 24]

Bên ngoài của một nacelle được bao phủ bởi một lớp vỏ hoặc được trang bị một nắp đạy có thể mở ra để tiếp cận động cơ và các bộ phận bên trong. Cả hai thường được làm bằng nhôm tấm hoặc hợp kim magiê với thép không gỉ hoặc hợp kim titan đang được sử dụng ở các khu vực nhiệt độ cao, chẳng hạn như xung quanh lối ra khí thải. Bất kể vật liệu được sử dụng là gì, lớp vỏ thường được gắn vào khung bằng đinh tán.
Nắp đậy đề cập đến các tấm có thể tháo rời bao phủ những khu vực mà người ta phải tiếp cận thường xuyên, chẳng hạn như động cơ và các phụ kiện của nó. Nó được thiết kế để cung cấp luồng không khí êm ái qua các nacelle và bảo vệ động cơ khỏi bị hư hại. Tấm nắp capo thường được làm bằng hợp kim nhôm xây dựng. Tuy nhiên, thép không gỉ thường được sử dụng làm lớp vỏ bên trong phía sau bộ phận nguồn điện và cánh gập của hộp động cơ và gần các khe hở cánh gập của hộp động cơ. Nó cũng được sử dụng cho các ống dẫn làm mát dầu. cánh gập của hộp động cơ là các bộ phận có thể di chuyển được của nắp nacelle có thể mở và đóng để điều chỉnh nhiệt độ động cơ.
Có rất nhiều thiết kế động cơ. Hình 25 cho thấy một khung cảnh bị nổ tung của các mảnh lắp ghép cho một động cơ nằm ngang trên một máy bay hạng nhẹ. Nó được gắn vào nacelle bằng vít và / hoặc chốt tháo nhanh. Một số động cơ pittông lớn được bao bọc bởi lớp vỏ bọc “vỏ cam” giúp tiếp cận tuyệt vời với các thành phần bên trong nacelle . [Hình 26] Các tấm chụp này được gắn vào tường lửa phía trước bằng các giá đỡ cũng đóng vai trò như bản lề để mở nắp. Các giá đỡ thấp hơn được cố định vào khung bản lề bằng các chốt tháo nhanh. Các tấm bên và tấm trên cùng được giữ mở bằng thanh và tấm dưới được giữ ở vị trí mở bằng lò xo và dây cáp. Tất cả các tấm chụp được khóa ở vị trí cân bằng các chốt thép ở trên được giữ ở vị trí các chốt an toàn chịu tải lò xo.
Có thể thấy một ví dụ về nacelle động cơ tuốc bin phản lực trong Hình 27. Các tấm cao su là sự kết hợp của các tấm cố định và có thể tháo lắp dễ dàng, có thể đóng mở trong quá trình bảo dưỡng. Mũi capo cũng là một tính năng trên nacelle động cơ phản lực. Nó dẫn không khí vào động cơ.
Bài viết liên quan
Tại sao máy bay có thể bay được?
Là một người đam mê hàng không, bạn đã đọc rất nhiều bài báo thú...
Th11
Kiểm soát viên không lưu: Cơ hội nghề nghiệp và đãi ngộ
Kiểm soát viên không lưu trong tiếng anh gọi là Air traffic control specialists (viết...
Th11
Chiếc máy bay đầu tiên trên thế giới
Cha đẻ của máy bay Anh em nhà Wright có niềm đam mê về việc...
Th11
IPP Air Cargo xin dừng cấp phép bay
Cục Hàng không VN vừa có văn bản gửi Bộ GTVT liên quan đến việc...
Th11
Máy bay không người lái là gì?
Máy bay không người lái hay còn gọi Là Drone, nó thường đề cập đến...
Th11
Cấu tạo của máy bay chi tiết
Để hiểu cách hoạt động của các thành phần chính và các thành phần phụ...
Th11