Laminární profil křídla - profil křídla s prodlouženou laminární zónou mezní vrstvy . Bod přechodu laminární mezní vrstvy do turbulentního v blízkosti laminárního profilu křídla je posunut daleko dozadu (60-70 % nebo více tětivy od náběžné hrany). To má za následek výrazné snížení minimálního koeficientu odporu vzduchu ve srovnání s konvenčními profily křídla . Hlavním rozdílem mezi geometrickým tvarem laminárního profilu křídla je posun největší tloušťky profilu dozadu a jeho tenčí špička.
Slovník vojenského letectví. - M.: Vojenské nakladatelství, 1966. - 472 s.V polovině třicátých let se díky zlepšení aerodynamiky letadel (snížení jejich odporu ) výrazně zvýšila rychlost letu. Toho všeho bylo dosaženo použitím hladkého (místo vlnitého) povrchu křídla a trupu, použitím zatahovacího podvozku a pro vzduchem chlazené motory se stala povinnou kapotáž NACA , která snižovala odpor vzduchu . Ve stejné době byla vyvinuta teorie laminární mezní vrstvy, která byla již potvrzena experimenty na snížení odporu při nízkých rychlostech ( Reynoldsova čísla ), a předpovídala možnost udržení laminárního proudění kolem významné části plochy křídla při vysoké rychlosti letu. V této době začali zaměstnanci NACA v Langley hledat profily, které udržely laminární proudění po dlouhé délce podél tětivy křídla, a proto měly nízký aerodynamický odpor . Byl vybudován aerodynamický tunel s nízkou turbulencí proudění a v červnu 1938 v něm byly zahájeny zkoušky teoreticky vyvinutých nových profilů křídel. V průběhu experimentů byly získány profily křídla, které stabilně udržovaly laminární proudění na významné části plochy křídla s velmi nízkým součinitelem odporu vzduchu , který byl u nejlepších vzorků 0,0022. [jeden]
Poprvé byl laminární profil křídla NAA/NACA 45-100 , vyvinutý společností North American ve spojení s NACA , použit na stíhačce North American P-51 Mustang (první let 26. října 1940 ), poté byl laminární profil použit na stíhačce Bell P-63 Kingcobra (první prototyp let 21. února 1942 ) a na bombardéru Douglas A-26 Invader (první prototyp let 10. července 1942 ). [2] V Británii byl profil laminárního křídla poprvé použit na stíhačce Hawker Tempest (první let 24. února 1943 ).
V SSSR v roce 1939 v TsAGI I. V. Ostoslavskij a K. K. Feďajevskij vyvinuli teoretický laminární profil křídla , který sliboval velmi nízký aerodynamický odpor . Na základě křídla tohoto profilu bylo navrženo postavit perspektivní letoun - dvouramenný jednoplošník s dobře aerodynamickým trupem, v jehož ocasní části byl umístěn motor s tlačnou vrtulí. Protože na TsAGI nebyl žádný aerodynamický tunel s nízkou turbulencí , bylo pro experimentální ověření rozhodnuto postavit kluzák , který byl nazván LS ( laminární vrstva ) a jeho stavba byla dokončena v roce 1942 . Při zkouškách, které prováděl nejzkušenější pilot kluzáku a zkušební pilot LII V. L. Rastorguev , došlo v prvním letu k rozbití kluzáku - při přistání, kdy pilot před dotykem jako obvykle vzal madlo na sebe, došlo k zastavení, kluzák prudce klesl a narazil na zem, pilot nebyl zraněn. Na základě poučení z této neúspěšné zkušenosti vyvinul Georgij Petrovič Sviščev v roce 1943 řadu laminárních profilů TsAGI , které měly lepší únosnost a větší odolnost proti zablokování.
První letoun, na kterém byly testovány laminární profily TsAGI , byl stíhací letoun Jak-7 B konstrukční kanceláře A. S. Jakovleva . Pro úsporu času bylo v první fázi výzkumu rozhodnuto ponechat silovou strukturu křídla se všemi jeho jednotkami a změnit pouze profil. Práce byly dokončeny v květnu 1944 , prototyp byl pojmenován Jak-7 L. Prošel celým cyklem výzkumu v aerodynamickém tunelu TsAGI T-101 a poté za letu ( červenec - srpen 1944 ). Letadlo testovali M. L. Gallai a A. N. Grinchik . Nárůst rychlosti byl (v závislosti na hladkosti povrchu křídla) od 5 do 23 km/h. Testy Jak-7L poskytly množství experimentálního materiálu, ale tvar křídla Jaku-7 v půdorysu nebyl nejvhodnější pro laminární profily: kvůli velkému zúžení (poměr kořenové tětivy x konec) se zisk při snižování odporu se snížil. [4] Také v závodě číslo 153 v Novosibirsku byl pod vedením O.K. Antonova vyvinut a postaven prototyp Jak-3 s laminárním profilem křídla. Úkol na vývoj takového stroje byl vydán 20. ledna 1944 a jeho stavba začala v září 1944 . Podle doporučení TsAGI mělo křídlo podobu dvojitého lichoběžníku (s náběhem v přední kořeni křídla). Tato část křídla (vtok) byla rekrutována z upravených profilů TsAGI 160545 , které se koncem náběhu změnily na profil TsAGI 150545 a v polovině půlrozpětí na profil TsAGI 14151 . Vůz byl postaven, ale spolehlivé informace o jeho letech a dalším osudu nebyly dosud nalezeny. [5]
V Design Bureau S. A. Lavočkina bylo křídlo s laminárním profilem, navržené podle doporučení TsAGI , nasazeno na prototyp La-7 v roce 1944, nazvaný La-7L . Koncem roku 1944 prošel tento letoun úplným cyklem zkoušek v aerodynamickém tunelu TsAGI T-101 , ale do vzduchu se nevznesl, protože 2. ledna 1945 začaly letové zkoušky nového prototypu OKB S. A. Lavočkin. - letoun 120 , další vývoj La-7 , který nesl křídlo shodné s křídlem La-7L . [4] V červenci 1945 dosáhl letoun 120 s laminárním profilem křídla rychlosti 735 km/h, což bylo o 24 km/h více než u La-7 se stejným motorem ASh-83 . Ale ASh-83 vyžadoval zdokonalení, během zkoušek bylo vyměněno 5 motorů, lety byly brzy zastaveny a dva exempláře letounu zůstaly v kategorii experimentálních. Jeho přímým vývojem byl letoun 126 , který byl vybaven osvědčeným ASh-82FN . Nakonec se podařilo křídlo s laminárními profily. Tlak na plochu křídla, rekrutovaný z laminárních profilů TsAGI 160545 , 150545 a 14145 , byl rozložen tak, že nebylo potřeba automatických lamel zabraňujících zablokování, v případě poruchy (nesynchronní uvolnění) kterých došlo ke katastrofám. [6] Testy letounu 126 , který měl ještě smíšenou dřevo-kovovou konstrukci, které probíhaly od prosince 1945 do dubna 1946 , [7] neodhalily jeho výrazné přednosti oproti La-7 , proto také zůstal prototypem . [6] Ale veškerý vývoj Design Bureau S. A. Lavočkina , nashromážděný při vytváření letounů 120 a 126 , byl použit při návrhu letounu 130 , který měl celokovovou konstrukci. První exemplář letounu 130 byl postaven v lednu 1946 v závodě číslo 21 ( Gorkij ). V únoru 1946 byl letoun převezen do Chimki u Moskvy do závodu číslo 301 , kam se do té doby, po mnoha letech exilu, vrátil S. A. Lavočkin se svou konstrukční kanceláří . Tovární zkoušky, během kterých bylo uskutečněno 30 letů, skončily v květnu 1946 . Dne 9. června 1946 byl letoun předveden ke státním zkouškám ve Výzkumném ústavu letectva . Hned první lety umožnily identifikovat vážné závady spojené se stabilitou a ovladatelností letadla. Dne 8. července 1946 byl vůz vrácen OKB-301 a jen o 17 dní později pokračovali v testování. Na doporučení G. P. Svishcheva byla zbroušena příď profilu střední části , což umožnilo výrazně zlepšit charakteristiku rotace letounu. 10. října 1946 Státní zkoušky skončily s kladným výsledkem, přičemž na výměnu motoru a doladění zbraní chyběl téměř měsíc a půl. Koncem roku 1946 byl letoun 130 zařazen do sériové výroby v továrním čísle 21 pod názvem „produkt 48“ („typ 48“). U vojenských jednotek obdržel označení La-9 , [8] stal se prvním sériovým letounem v Sovětském svazu s laminárním profilem křídla.