Kas yra sparno apkrova?

Sparno apkrova yra aerodinaminis kintamasis, taikomas orlaiviui, kuris yra pakrauto lėktuvo svorio, padalinto iš jo sparno ploto, sandauga. Bet kurio orlaivio sparno apkrovos charakteristikos yra konstrukcijos ypatybės, kurios lemia bendrą našumą keliose srityse, įskaitant kėlimo galimybes, tūpimo ir kilimo greitį bei manevringumą. Paprastai lėtesnių komercinių projektų atveju kuo didesni orlaivio sparnai, palyginti su jo svoriu, tuo geriau jis veiks. Tačiau didelės spartos konstrukcijose yra atvirkščiai – mažesni sparnai ir didesnė sparnų apkrova užtikrina puikų našumą. Tačiau didelio greičio konstrukcijoms būtinas tam tikras lankstumas, nes jie taip pat veikia mažesniu greičiu ir reikalauja daugiafunkcinių sparnų konstrukcijų, pvz., kintamo skersinio ir mišrių fiuzeliažo tipų.

Viena iš svarbiausių aerodinaminio dizaino sričių yra bet kurio orlaivio sparno apkrovos koeficientas. Šis kintamasis yra kertinis akmuo, kuriuo grindžiamas kiekvieno orlaivio dizaino pobūdis. Sparno apkrova yra apkrauto svorio ir bendro sparno ploto funkcija ir išreiškiama svarais kvadratinei pėdai (lbs/ft2) arba kilogramais kvadratiniam metrui (kg/m2). Sparnų apkrovos skaičiams apskaičiuoti visas orlaivio pakrautas svoris dalijamas iš bendro jo sparnų ploto. Kuo didesni sparnai, palyginti su bendru orlaivio svoriu, tuo mažesnis jo sparno apkrovos koeficientas ir atvirkščiai.

Šis ryšys turi esminės įtakos tam, kaip orlaivių inžinieriai įgyvendina savo projektavimo reikalavimus. Pavyzdžiui, orlaiviai, kurių sparnų apkrova yra maža, ty kurių sparnų paviršiai yra dideli, palyginti su didžiausiu svoriu, pasižymi geresnėmis savybėmis esant mažesniam greičiui. Paprastai jie turi didesnę keliamąją galią, mažesnį kilimo ir tūpimo greitį bei geresnes savybes aukštėjimo ir kruizinio skrydžio fazėse. Jie taip pat yra manevringesni visame greičio diapazone, ypač važiuojant mažesniu greičiu. Tačiau greitaeigiai orlaiviai, tokie kaip naikintuvai, paprastai turi mažesnius sparnų profilius ir didesnes sparnų apkrovos figūras, todėl jie geriau veiktų dideliu greičiu.

Greitaeigiai naikintuvai taip pat turi kilti ir leistis, todėl jie dažnai raginami skristi mažesniu greičiu, kai stabilumas ir manevringumas yra labai svarbūs. Dėl šio plataus sparno apkrovos reikalavimų buvo atlikta keletas šoninių naikintuvo konstrukcijos patobulinimų, įskaitant F-16 ir MiG 29 mišrių fiuzeliažo/sparnų konfigūracijas ir kintamus F-14 sparnus. Tai leidžia sumažinti sparno apkrovos vertes ir pagerinti mažo greičio veikimą, išlaikant mažą sparno profilį, reikalingą viršgarsiniam skrydžiui. Naudojant priekinio ir galinio krašto įtaisus, tokius kaip lentjuostės ir Fowler sklendės, taip pat galima reguliuoti bendrą sparno plotą ir profilį, kad būtų užtikrintas stabilumas ir našumas skrydžio mažu greičiu fazėse. Tai yra esminė sparno konstrukcijos ypatybė orlaiviuose, kurių greitis yra platus, pavyzdžiui, dideliuose komerciniuose lėktuvuose.