Klapy: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja nieprzejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
Nie podano opisu zmian |
poprawienie formatowania, dodanie rozdziałów oraz poprawki typograficzne |
||
Linia 1:
[[Plik:Wing.slat.600pix(PL).jpg|thumb|Na ilustracji zaznaczono klapy oraz [[Skrzela (lotnictwo)|sloty]] (skrzela) na lewym skrzydle [[Airbus A310|Airbusa A310-324]]]]
'''Klapy''' – [[powierzchnie sterowe|elementy]] mechanizacji skrzydła, umiejscowione zazwyczaj w tylnej części [[Skrzydło samolotu|skrzydła]] statku powietrznego, pozwalające w razie potrzeby znacznie zwiększyć [[siła nośna|siłę nośną]] (o 50–80%) oraz [[Opór aero(hydro)dynamiczny|opór skrzydła]]. Wykorzystywane zwykle aby umożliwić lot z mniejszą prędkością, a także aby skrócić [[Start (lotnictwo)|start]] i podejście do [[lądowanie|lądowania]]. Wysunięcie klap pozwala na zmniejszenie minimalnej prędkości statku powietrznego. Efektem ubocznym stosowania klap jest zmniejszenie krytycznego [[kąt natarcia|kąta natarcia]]<ref>{{Cytuj książkę | autor1 = Jerzy Domicz | autor2 = Lech Szutowski | tytuł = Podręcznik pilota samolotowego | data = 1998| wydawca = Technika/Aerotechnika | miejsce = Poznań | isbn = 978-83-902291-4-0 | strony=7}}</ref>. Kąt wychylenia klap podczas startu samolotu wynosi przeciętnie ok. 15–20 stopni, a podczas lądowania ok. 30 stopni.
Konfiguracja profilu skrzydła z wypuszczonymi klapami sprawia, że staje się on
Niewysunięcie klap podczas startu samolotu było przyczyną kilku tragicznych [[Wypadek lotniczy|katastrof lotniczych]] m.in. [[Katastrofa lotu Northwest Airlines 255|linii Northwest Airlines w 1987 r.]] i [[Katastrofa lotu Spanair 5022|linii Spanair w 2008 r.]]
== Typy klap ==
'''Klapa krokodylowa'''
▲· '''Klapa zwykła –''' pierwszym samolotem wyposażonym w tego typu klapy był Fairey Hamble Baby (1916 r.) wyprodukowany przez Fairey Aviation Company. Konstrukcja tego typu klapy jest bardzo prosta. Polega ona na zamocowaniu tylnej sekcji profilu skrzydła na zawiasie (zakres wychylenie klapy od 0<sup>o</sup> do 60<sup>o</sup>). Klapa składa się z panelu z zaokrągloną górną krawędzią natarcia, która wysuwana jest w dół. Niestety efektywność klapy zwykłej jest mała, ponieważ strugi powietrza nie są w stanie przesuwać się wzdłuż odchylonej w dół powierzchni i następuje ich oderwanie. Dlatego klapy stosuje się głównie, jako [[ster]].<ref>Peter K. C. Rudolph, High-Lift Systems on Commercial Subsonic Airliners, Seattle 1996, s.11-12</ref>
'''Junkersa''' – podobne do zwykłych, jednak umieszczone za [[Krawędź spływu|krawędzią spływu]].▼
▲'''Klapa krokodylowa''' – została opatentowana w 1924 roku przez [[Bracia Wright|Orvilla Wrighta]] i Jamesa M.H. Jacobsa. Była powszechnie stosowana, zwłaszcza w samolotach wojskowych. Posiada zbliżoną konstrukcję do klapy zwykłej, lecz ruchoma część stanowi spód profilu. Jest również bardziej efektywna od klapy zwykłej (zakres wychylenie klapy to od 0<sup>o</sup> do 60<sup>o</sup>). Klapa krokodylowa powoduje większy przyrost siły oporu bez utraty siły nośnej, dzięki czemu może być używana, jako hamulec aerodynamiczny. Jest to jedyny rodzaj klapy, który można zastosować także pod kadłubem, a mechanizm wysuwania klapy nie jest skomplikowany.<ref><nowiki>http://virtualskies.arc.nasa.gov/images/FlapsAilerons.gif</nowiki> , dostępny 09.08.2014r.</ref>
▲'''Junkersa''' – podobne do zwykłych, jednak umieszczone za [[Krawędź spływu|krawędzią spływu]]
▲· '''Klapa Fowler''' – nazwa klapy pochodzi od imienia wynalazcy Harlana D. Fowlera. Pierwszy samolot wyposażony w tego typu mechanizację skrzydła to [[Lockheed L-14 Super Electra|Lockheed L-14]] (1937 roku). Konstrukcja klapy Fowlera jest zbliżona do klapy krokodylowej. Różnica w konstrukcji polega na przesuwaniu się zawiasu umożliwiającego wychylenie się klapy Fowler w kierunku krawędzi spływu, zwiększając tym samym powierzchnie skrzydła. Wysklepienie klapy zwiększa krzywiznę linii szkieletowej profilu, tym samym zwiększając współczynnik siły nośnej C<sub>z</sub>. W pozycji wysuniętej między noskiem klapy, a profilem tworzy się szczelina, przez którą klapa jest zasilana dodatkowymi strugami powietrza. Odbywa się to podobnie jak w slotach. Klapy Fowlera są uważane za jedną z pierwszych nowoczesnych metod mechanizacji skrzydła.<ref>Snorri Gudmundsson, General Aviation Aircraft Design: Applied Methods and Procedures, Waltham 2014, s.431</ref>
▲· '''Klapa szczelinowa''' – zasada działania klapy szczelinowej jest zbliżona do obowiązującej w klapie Fowlera. Klapa szczelinowa została zaprojektowana tak, aby zminimalizować odrywanie się strug powietrza na górnej powierzchni. Klapa w czasie otwierania obraca się w dół i jednocześnie przesuwa się do tyłu. Ruch klapy zatrzymuje się dopiero wówczas, gdy pomiędzy noskiem [[Klapy (lotnictwo)|klapy]], a częścią nieruchomą skrzydła powstanie szczelina. Ze względu na różnicę ciśnień pomiędzy dolną, a górną powierzchnią przekroju skrzydła następuje przepływ powietrza przez szczelinę. Powietrze dostarcza dodatkowej energii kinetycznej do warstwy przyściennej na górnej powierzchni klapy i w ten sposób powiększa się powierzchnia opływu laminarnego. Ponadto wysunięcie kapy zwiększa powierzchnię skrzydła.<ref><nowiki>http://www.picamo.pl/?zasady-lotu,32</nowiki>, dostępny 08.08.2014r.</ref>
Podział klap szczelinowych ze względu na ilość posiadanych szczelin:
**
** '''dwuszczelinowa''' – jest to rozwinięcie klapy jednoszczelinowej, a dokładnie wyposażenie jej w dodatkowy panel. Klapa dwuszczelinowa charakteryzuje się konfiguracją posiadająca większy współczynnik siły nośnej C<sub>z</sub>,. Ten rodzaj klapy jest cięższy od jednoszczelinowej i posiada bardziej skomplikowany mechanizm wypuszczania. Wychylenie klapy w pozycji do lądowania wynosi do 65<sup>o</sup>. Klapy dwuszczelinowe były stosowane w [[McDonnell Douglas MD-80|McDonnell Douglas DC-9/MD-80.]]▼
** '''trójszczelinowe''' – najbardziej rozbudowany typ klapy szczelinowej, wyposażony w trzy panele wychylne w dół do 80<sup>o</sup>. W znacznym stopniu zwiększają powierzchnię skrzydeł i krzywiznę linii szkieletowej profilu. Klapy trojszczelinowe posiadają bardzo skomplikowany i rozbudowany mechanizm wypuszczania, który musi być wytrzymały na duże obciążenia aerodynamiczne. Klapy tego typu są stosowane przez firmę Boeing, między innymi w samolotach [[Boeing]] 737 i 747.<ref>Snorri Gudmundsson, General Aviation Aircraft Design: Applied Methods and Procedures, Waltham 2014, s.434</ref>▼
▲Konfiguracja profilu skrzydła z wypuszczonymi klapami sprawia, że staje się on bardzie wysklepiony, co pozytywnie wpływa na zwiększenie współczynnika siły nośnej C<sub>z</sub>. Klapy tylnie podobnie jak sloty umożliwiają lot z mniejszą prędkością, co pozwala skrócić start i podejście do lądowania. Przy pełnym wysunięciu klap tylnych możemy zaobserwować duży wzrost oporu aerodynamicznego.
* '''Kruegera''' – klapa przednia. Ten typ klapy jest obecnie stosowany w jednym z największych pasażerskich samolotów świata - Boeing 747. Posiada korzystniejszy kształt, który jest w stanie stworzyć znacznie lepszą krzywiznę linii szkieletowej, co wpływa na poprawę właściwości aerodynamicznych (w porównaniu do pozostałych klap Kruegera) i zwiększenie współczynnika siły nośnej C<sub>z</sub> w porównaniu z wcześniej opisanymi. Panele klapy wykonane są z włókna szklanego, dzięki czemu element ten jest lżejszy, a siłowniki umożliwiające wypuszczenie klap mogą być słabsze. Tego typu klapy wyposażone są w skomplikowany mechanizm wypuszczania, przez co elementy składowe muszą być wykonane z dużą dokładnością.<ref>Peter K. C. Rudolph, High-Lift Systems on Commercial Subsonic Airliners, Seattle 1996, s.4-7.</ref>▼
▲** '''dwuszczelinowa''' – jest to rozwinięcie klapy jednoszczelinowej,
Istnieją także klapy na [[krawędź natarcia|krawędzi natarcia]] skrzydła, (np. [[klapy manewrowe]]) na samolocie [[General Dynamics F-16 Fighting Falcon|F-16]], zaś na samolotach komunikacyjnych szeroko stosowane są tzw. [[skrzela (lotnictwo)|sloty (skrzela)]].▼
▲** '''trójszczelinowe''' – najbardziej rozbudowany typ klapy szczelinowej, wyposażony w trzy panele wychylne w dół do 80
Wiedza na temat klap zamontowanych na krawędzi spływu jak i pozostałych urządzeń mechanizacji skrzydła, jest niezbędna do uzyskania licencji mechanika lotniczego. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1321/2014 z dnia 26 listopada 2014 r. w sprawie ciągłej zdatności do lotu statków powietrznych oraz wyrobów lotniczych, części i wyposażenia, a także w sprawie zatwierdzeń udzielanych organizacjom i personelowi zaangażowanym w takie zadania, nakłada obowiązek znajomości zagadnień związanych z mechanizacją skrzydła dla osób posiadających lub ubiegających się o moduły konieczne do odbioru licencji:▼
▲
▲Istnieją także klapy na [[krawędź natarcia|krawędzi natarcia]] skrzydła
== Prawo lotnicze ==
▲Wiedza na temat klap zamontowanych na krawędzi spływu jak i pozostałych urządzeń mechanizacji skrzydła, jest niezbędna do uzyskania licencji mechanika lotniczego.
Wymagania dotyczące wznoszenia przy starcie i
* Wznoszenie przy starcie ze wszystkimi silnikami pracującymi
** moc startowa na każdym silniku;
** podwozie wypuszczone, chyba że może być ono wciągnięte w czasie krótszym niż 7 sekund, co pozwala przyjąć, że jest schowane;
** '''klapy w położeniu do startu''';
** prędkość wznoszenia nie mniejsza niż większa z następujących wartości: 1,1 VMC (minimalna prędkość lotu sterowanego na ziemi lub blisko ziemi) i 1,2 VS1 (prędkość przeciągnięcia lub minimalna prędkość ustalonego lotu w konfiguracji do lądowania).
* Wznoszenie przy starcie
** niepracujący silnik krytyczny, ze śmigłem w położeniu najmniejszego oporu;
** drugi silnik pracujący z mocą startową;
** schowane podwozie;
** '''klapy w położeniu do startu''';
** prędkość wznoszenia równa prędkości osiąganej na wysokości 50 stóp.
* Wznoszenie przy lądowaniu ze wszystkimi silnikami pracującymi.
** moc lub ciąg nie większe niż osiągane w ciągu 8 sekund od zainicjowania ruchu przestawiającego dźwignię sterowania mocą z położenia minimalnych lotnych obrotów biegu jałowego;
** wypuszczone podwozie;
** '''klapy w położeniu do lądowania''';
** prędkość wznoszenia równa VREF (prędkość referencyjna lądowania).
* Wznoszenie przy lądowaniu jednym silnikiem niepracującym. Stały gradient wznoszenia wynosi co najmniej 0,75
** niepracujący silnik krytyczny, ze śmigłem w położeniu najmniejszego oporu;
** drugi silnik pracujący z mocą nieprzekraczającą maksymalnej mocy trwałej;
| |||