Конфігурація крила

Конфігурація крила літального апарата з нерухомим крилом — розміщення підіймальних та інших поверхонь літального апарата відносно одне одного та відносно фюзеляжа.

За кількістю пар крил літаки поділяються на такі:

• Моноплан — літак з одним крилом, основний різновид літаків, починаючи з 1930-х.
• Біплан — літальний апарат з двома крилами, розташовані одне над одним.
  • Півтораплан — верхнє крило суттєво (вдвічі або більше) більше за площею за нижнє, що може досягатись меншою довжиною та/або меншою шириною нижнього крила (як у Nieuport 17^[en])^[1]. Існує також обернений півтораплан, у якого верхнє крило коротше, як от Fiat CR.1^[en].
• Триплан — три крила, розташовані одне над одним.
• Мультиплан^[en] — чотири (квадроплан) й більше крил, розташованих одне над одним.

  

Моноплан

Біплан

Триплан

Квадроплан

Мультиплан

Крім паралельного розміщення крил одне над одним, існують інші схеми:

• 

  Тандемні крила^[en] — конфігурація, в якій одна несна поверхня розташована перед іншою. Тандемне розташування може поєднуватись із багатошаровим, як у випадку 9-крильного Caproni Ca.60. Відомими прикладами є «Небесна блоха», Miles M.39B Libellula, Rutan Quickie^[en] та єдиний серійний бойовий літак такої схеми SFCA Taupin^[en].
• Хрестоподібне крило — несні поверхні розташовані навколо поздовжньої (як у ракет) чи вертикальної осі (як у гвинтокрилів з зупиненим ротором).
• Двонапрямлене літаюче крило^{[уточнити термін]} — теоретичне компонування, що може використовувати довші крила для дозвукового польоту та коротші для надзвукового^[2].

Тандемні крила

Хрестоподібне компонування

Горизонтальне хрестоподібне крило

Двонапрямлене літаюче крило

Залежно від висоти розміщення крила відносно фюзеляжа, моноплани поділяються на такі типи:

• Низькорозміщене крило (низькоплан)^[3] — крило знаходиться на рівні низу фюзеляжа або близько до нього.
• Середньорозміщене крило^[3] (середньоплан) — крило знаходиться приблизно посередині фюзеляжа.
• Високорозміщене крило (високоплан)^[3] — крило знаходиться приблизно в верхній частині фюзеляжа. В англомовній термінології розрізняють shoulder wing (буквально «плечове крило») та high wing: перші розташовані трохи нижче верху фюзеляжа, а другі мають верхній край, вищий за фюзеляж^[4][5].
• Парасоль^[3] — крило, що знаходиться над фюзеляжем літального апарата. Відомими прикладами є Morane-Saulnier L, Consolidated PBY Catalina та RQ-11 Raven.

Низькорозміщене	Середньорозміщене	Плечове
Високорозміщене	Парасоль

• Біплан з однаковими розмахами крил — верхнє та нижнє крила мають однаковий розмах
• Біплан з різними розмахами крил — верхнє та нижнє крила мають різний розмах
  • Півтораплан — верхнє крило суттєво (вдвічі або більше) більше за площею за нижнє, що може досягатись меншою довжиною та/або меншою шириною нижнього крила (як у Nieuport 17^[en])^[1]. Існує також обернений півтораплан, у якого верхнє крило коротше, як от Fiat CR.1^[en].

• Біплан Буземанна^[en] — теоретична конфігурація гіперзвукового біплана.

Біплан з однаковими розмахами крил	Біплан з різними розмахами крил	Півтораплан
Обернений півтораплан	Біплан Буземанна (поздовжній розріз)

Верхнє крило біплана також може бути винесене^[en][3] вперед або назад відносно нижнього, або ж бути рівно над ним.

Відсутній винос

Винос вперед

Винос назад

• Вільнонесне крило^[3] — всі опорні конструкції приховані за аеродинамічною оболонкою
• Крило з розчалками^[3] — кріпиться до фюзеляжа або іншого крила за допомогою жорстких стійок та/або розчалкових тросів. Багато з перших монопланів, Blériot XI^[en], і деякі пізніші, як P-26 Peashooter, мали тросові підсилення крил. Легкі літаки й досі часто мають крила, підсилені підпірками.

Консольна конструкція

Стійки

Розчалкові троси

Поперечний кут між напівкрилами^[en] (або між горизонтальним оперенням) називається кутом поперечного «V» крил і буває таким^[3]:

• Нульовий кут — обидва напівкрила знаходяться в одній площині.
• Позитивний кут — закінцівки напівкрил знаходяться вище за кореневу частину.
• Негативний кут — закінцівки напівкрил знаходяться нижче за кореневу частину. Характерний для важких транспортних високопланів, як C-5 Galaxy та Ан-124 «Руслан», а також для деяких інших літаків, як Hawker Siddeley Harrier, F-104 Starfighter. А F-4 Phantom має підняті закінцівки, але помітно негативний кут між стабілізаторами.

Для біпланів кут може бути різним для двох крил. Наприклад, Sopwith Camel^[en] мав нульовий кут верхнього крила та позитивний кут нижнього, а Hanriot HD-1^[en] — навпаки. І-153 натомість мав верхнє крило типу «чайка», а нижнє з позитивним кутом.

Нульовий кут	Позитивний кут	Негативний кут
Обидва крила з позитивним кутом	Верхнє крило з нульовим кутом, нижнє з позитивним

Ламане крило^{[уточнити термін]} — різні частини крила мають різний кут нахилу:

• «Чайка»^[en] — кут біля кореневої частини є великим, а на більшій частині крила він менший. Відомими прикладами є PZL P.11, І-153, B-25 Mitchell, Bayraktar Akıncı, також є доволі характерним для літаючих човнів, як Бе-12 та Martin PBM Mariner.

• Обернена чайка — біля кореня крило має негативний кут, потім він змінюється на нульовий або позитивний. Відомими прикладами є Junkers Ju 87, Vought F4U Corsair, а також сучасний Scaled Composites White Knight^[en].
• Закінцівки крил^[en] можуть бути опущеними або піднятими (не плутати з вінглетами). Прикладами ЛА з піднятими закінцівками є F-4 Phantom, RQ-20 Puma.

  

Чайка

Обернена чайка

Підняті закінцівки

Опущені закінцівки

Замкнене крило^[en] — площини крил, розташованих на різній висоті, поєднані таким чином, що утворюється одне крило.

• Коробчасте крило^{[уточнити термін]} — крила поєднані вертикальними панелями, одна з найперших конструкцій крил. Наприклад, її використовував Santos-Dumont 14-bis^[en].
• Кільцеве коробчасте крило^{[уточнити термін]} — два крила поєднані неперервним закругленням.
• Кільцеве або циліндричне крило^{[уточнити термін]} — крило концентричне з фюзеляжем. Відомим прикладом є SNECMA Coléoptère^[en].
• З'єднані крила^{[уточнити термін]} — об'єднання двох пар крил, які суміщають тандемну та біпланну схему.

Коробчасте крило

Кільцеве коробчасте крило

Кільцеве/циліндричне крило

З'єднані крила

Канальне крило^{[en][уточнити термін]} — крило, що формує півколо навколо двигуна. Застосовувалось у серії Custer Channel Wing^[en] та Виробі 181.

Канальне крило

Планформа — проєкція літака або крила, його силует при виді згори/знизу^[6].

Відносним подовженням є співвідношення розмаху крила до його середньої аеродинамічної хорди^[en].

• Мале видовження^[3] використовується на швидкісних літаках, як F-104 Starfighter, Concorde, North American X-15.
• Помірне видовження є поширеним через свою універсальність.
• Велике видовження часто використовується на висотних дозвукових літальних апаратах, як U-2 Dragon Lady та RQ-4 Global Hawk, а також на багатьох планерах.

Мале видовження

Помірне видовження

Велике видовження

Багато літаків зі змінною геометрією (див. нижче) так чи інакше змінюють відносне подовження.

Стрілоподібність^[3] —кут відхилення крила від нормалі до вертикальної осі літака в горизонтальній проєкції:

• Пряме крило — розташоване під прямим кутом до фюзеляжа. Найперший і дуже поширений тип крил.
• Крило прямої стрілоподібності^[3] — кінці напівкрил повернуто в бік задньої частини літака. Дуже поширений тип.
• Крило зворотної стрілоподібності^[3] — кінці напівкрил повернуто в бік передньої частини літака. Рідкісний тип літальних апаратів, найвідомішими є Су-47, Grumman X-29, L-13 Blaník та HFB 320 Hansa Jet^[en], а також крилата ракета AGM-129 ACM.
• Крило змінної стрілоподібності^[3] — крило може змінювати свою стрілоподібність відповідно до швидкості польоту. Використовується на деяких військових літаках, як B-1 Lancer, F-111 Aardvark, Panavia Tornado, Су-24 тощо.
• Обертове крило^[en] — цілісне крило обертається навколо свого центру. Єдиним випробуваним літаком з таким крилом був NASA AD-1^[en].

Пряме крило

Пряма стрілоподібність

Зворотна стрілоподібність

Змінна стрілоподібність

Поворотне крило

Крило також може мати різну стрілоподібність в різних його частинах:

• Серпоподібне крило^[en][3] — зовнішня частина напівкрила має більшу стрілоподібність, ніж внутрішня. Характерним прикладом є Handley Page Victor^[en], але менш вираженою є така властивість у багатьох літаків, наприклад, у Boeing 737.
• Вигнуте стрілоподібне крило^{[уточнити термін]} — схоже на поєднання дельтоподібного крила зі стрілоподібним. Використовується на дослідному F-16XL^[en], але подібним до нього є також крило Saab 35 Draken.
• M-подібне крило. Досліджувалось, але не застосовувалось^[7][8][9].
• W-подібне крило — обернене до M-подібного. Проєктувалось для літака Blohm & Voss P 188^[en].

Серпоподібне

Вигнуте стрілоподібне

M-подібне

W-подібне

Крила мають такі форми відповідно до зміни хорди вздовж крила:

• Крило зі сталою довжиною хорди^{[уточнити термін]} — ширина крила є незмінною на всій довжині. Прикладом є J-3 Cub^[en]
• Крило з різною довжиною хорди^{[уточнити термін]} — крило звужується або розширюється.
  • Трапецієподібне крило^[en][3] — крило поступово звужується. Типовим прикладом прямого трапецієподібного крила є Messerschmitt Bf 109.
  • Зворотне трапецієподібне крило^{[уточнити термін]} — крило поступово розширюється, є найширшим на кінцях. Прикладом є XF-91 Thunderceptor^[en].
  • Комбіноване трапецієподібне^{[уточнити термін]} — крило початково розширюється, а потім звужується. Типовими прикладами є літаки Westland Lysander.
• Стала хорда з зовнішнім звуженням^{[уточнити термін]} — біля кореня крило має сталу хорду, а потім починає звужуватись. Типовими прикладами є літаки Cessna.

Стала хорда

Звуження

Розширення

Комбіновані звуження та розширення

Стала хорда та звуження

• Еліптичне крило^[en][3]. Прикладами є Supermarine Spitfire та ранні Heinkel He 111.
• Напівеліптичне крило^{[уточнити термін]}. Прикладом є Seversky P-35.

Еліптичне

Напівеліптичне

• Трикутне^[3] або дельтоподібне крило (може мати різні комбінації з оперенням у вигляді безхвостої схеми, хвостової, схеми «качка»:
  • Звичайне трикутне крило. Прикладами є переважно швидкісні винищувачі МіГ-21, F-106 Delta Dart, Dassault Mirage тощо.
  • Усічене трикутне крило^{[уточнити термін]} — закінцівки крил обрізано порівняно зі звичайним. Прикладами є JAS 39 Gripen, Dassault Rafale, Shahed 131 тощо.
  • Подвійне або комбіноване трикутне крило^{[уточнити термін]} — ближче до кореневої частини кут переднього краю крила збільшується або зменшується. Прикладом збільшеного кута є Saab 37 Viggen, а зменшеного — Saab 35 Draken.
  • Стрільчасте трикутне крило^{[уточнити термін]} — крило з плавною подвійною кривиною. Прикладами є Avro Vulcan, Concorde, Ту-144 тощо.

Звичайне

Усічене

Подвійне

Стрільчасте

• Пташине крило. Було популярним на початку історії авіації, як у літальних апаратах Етріха Таубе^[en].
• Кажанове крило. Також здебільшого застосовувалось на початку історії авіації, як у Whitehead No. 21^[en].
• Дископодібне крило. Використовувалось у деяких експериментальних моделях, як Avro Canada VZ-9 Avrocar, Vought V-173^[en] та деяких проєктах, як Sack AS-6^[en].

• 

  Пласке кільцеве крило. Використовувалось у деяких експериментальних моделях, зокрема, в літаках Лі — Річардса^[en].
• Ромбоподібне крило. Використовувалось у деяких експериментальних моделях, зокрема, в Edwards Rhomboidal^[en].

Пташине	Кажанове	Ромбоподібне
«Летюча сковорідка»	Пласке кільцеподібне	Дископодібне

Існують асиметричні літаки^[en], права та ліва частина яких не є симетричними. До них можуть належати:

• Асиметричне компонування. Наприклад, Blohm & Voss BV 141.
• Асиметричний розмах крила — використовувався на деяких літаках для протидії крутному моменту двигуна. Наприклад, Ansaldo SVA^[en].
• Обертове крило^[en] — при обертанні крила літак стає асиметричним.

Асиметричне компонування	Асиметричний розмах крил	Поворотне крило

За способом розташування горизонтального оперення літальні апарати поділяються на такі:

• Звичайна (нормальна, класична, традиційна) схема^[3] — горизонтальне оперення представлене стабілізаторами, що розміщені біля кіля позаду крила.
• «Качка»^[3] — горизонтальне оперення розташоване перед крилом.
• «Безхвістка»^[3] — горизонтальне оперення відсутнє, керівні поверхні знаходяться на крилі. Відомими прикладами є Saab 35 Draken, Messerschmitt Me 163 Komet, Douglas F4D Skyray, Concorde, Dassault Mirage III, Ту-144, Avro Vulcan.
• Схема з переднім і хвостовим горизонтальним оперенням^[en] — присутнє як переднє, так і заднє горизонтальне оперення. Відомими прикладами є Piaggio P.180 Avanti та Су-34.
• Зовнішнє хвостове оперення^{[en][уточнити термін]} — оперення не прикріплене до фюзеляжа. Відомим прикладом є SpaceShipOne, але також подібні теоретичні розробки існували також у нацистській Німеччині, як Blohm & Voss P 208.
• Тандемні крила^[en] — конфігурація, в якій одна несна поверхня розташована перед іншою. Тандемне розташування може поєднуватись із багатошаровим, як у випадку 9-крильного Caproni Ca.60. Відомими прикладами є «Небесна блоха», Miles M.39B Libellula, Rutan Quickie^[en] та єдиний серійний бойовий літак такої схеми SFCA Taupin^[en].

Класичне компонування	Качка	Безхвістка
	Зовнішнє оперення	Тандем

Деякі літаки не мають чіткого розмежування між фюзеляжем та крилами:

• 

  «Літаюче крило». Відомими прикладами є Northrop YB-35, B-2 Spirit, B-21 Raider, Сухой С-70, а також деякі малі БПЛА, як «Валькірія».
• Змішане крило-корпус^{[en][уточнити термін]} — крило та фюзеляж є достатньо виразними, але чіткої межі між ними немає. Відомими прикладами є SR-71 Blackbird, B-1 Lancer, Ту-160, Bayraktar TB2^[10].
• Несний корпус^{[en][уточнити термін]} — візуально видиме крило відсутнє, підіймальна сила створюється за допомогою фюзеляжа. Прикладами є NASA X-38^[en], Martin Marietta X-24^[en], Dream Chaser та інші дослідні зразки.

Літаюче крило

Змішане крило-фюзеляж

Несний фюзеляж

• Крило змінної стрілоподібності^[3] — крило може змінювати свою стрілоподібність відповідно до швидкості польоту. Використовується на деяких військових літаках, як B-1 Lancer, F-111 Aardvark, Panavia Tornado, Су-24 тощо.
• Обертове крило^[en] — цілісне крило обертається навколо свого центру. Єдиним випробуваним літаком з таким крилом був NASA AD-1^[en].
• Телескопічне крило. Використовувалось на експериментальному планері Akaflieg Stuttgart fs29^[en] та літаку Makhonine Mak-10^[en].
• Складані у польоті напівкрила випробовувались для XB-70 Valkyrie: повна довжина крил використовувалась для злету та дозвукового польоту, після чого мали складатись донизу.

Змінна стрілоподібність

Поворотне крило

Телескопічне крило

Складане крило

• Крило зі змінним кутом установлення^[en] — крило може провертатись, піднімаючи чи опускаючи передній край крила. Єдиним серійним військовим літаком з таким крилом був F-8 Crusader, також існували експериментальні, як Martin XB-51^[en]. У«Небесної блохи» кут нахилу переднього крила відповідає за зменшення та збільшення висоти. Повноцінно поворотне крило^[en] для вертикального злету або приземлення відносить літальний апарат до класу конвертопланів.
• Крило зі змінною кривиною^[en] — крило, профіль якого може змінюватись
• Крило зі змінною товщиною — крило, верхня частина якого може вигинатись угору^[11][12][13].

Змінний кут

Змінний профіль

Змінна товщина

• Ідея знімного верхнього крила, що забезпечувало кращий зліт, пропонувалась на Hillson Bi-mono^[en]. Знімні кінці крил також пропонувались XB-70 Valkyrie для в рамках проєкту WS-110A для злету та дозвукового польоту, після чого мали відкидатись.
• Дослідний «складаний винищувач»^[en] Нікітіна — Шевченка мав нижнє крило, яке складалось у порожнину верхнього крила; так, з розкладеним нижнім крилом літак був півторапланом, а зі складеним — монопланом.

• Для палубної авіації, для якої є важливою економія простору, характерні крила, що можуть складатись. Те саме стосується БПЛА та ракет, які стартують з транспортно-пускових контейнерів або компактно зберігаються.
• З 1910-х років існували концепції знімних для зберігання крил^[14][15]. Такий принцип застосовується на сучасних БПЛА, як RQ-20 Puma.

Складане нижнє крило

Відкидне верхнє крило

• Жорстке крило — здатне зберігати аеродинамічний профіль.
• Гнучке крило^[en] — зроблене з гнучкого матеріалу, як парафойл, параплан, крило Роґалло, повітряний змій, а також крила деяких надлегких літаків^[en].
• Аероізоклінне крило — загалом тверде крило, що має аеропружні властивості. Таке крило було встановлено на Short SB.4 Sherpa^[en], також аеропружні властивості тестувались на Boeing X-53^[en].

Жорстке трикутне крило

Гнучке крило Роґалло

• Вінглет — невеликий додатковий елемент на кінці крила.
• «Вуса»^{[уточнити термін]} — маленька горизонтальна поверхня перед крилами (без керованих елементів, на відміну від переднього горизонтального оперення), що переспрямовує потік повітря на крило^{[джерело?]}.
• Стрейк^{[en][уточнити термін]} — невеликий плаский виступ на фюзеляжі для контролю завихрень та стабілізації^{[джерело?]}.
• Наплив крила^[en] — поздовжня смуга, що йде від крила вперед.
  • Скула^{[en][уточнити термін]} — подібна на наплив, але тягнеться далі вперед та частково зливається з фюзеляжем^{[джерело?]}. Прикладом скули, що розмиває межі фюзеляжу, є така на SR-71 Blackbird, також вони використовуються на літаючих човнах^{[джерело?]}.

• Аеродинамічний профіль
• Класифікація літаків
• Конфігурація хвостового оперення
• Конфігурація рушіїв літального апарата

1. ↑ ^{а б} Spick, Mike; Green, William; Swanborough, Gordon Swanborough (2001). Illustrated Anatomy of the World's Fighters (англійською) . Zenith Imprint. с. 38. ISBN ISBN 978-0-7603-1124-0. {{cite book}}: Перевірте значення |isbn=: недійсний символ (довідка)
2. ↑ Zha, Im & Espinal, Toward Zero Sonic-Boom and High Efficiency Supersonic Flight: A Novel Concept of Supersonic Bi-Directional Flying Wing
3. ↑ ^{а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш} Англо-український словник авіаційних термінів.
4. ↑ Taylor, J. (Ed.), Jayne's all the world's aircraft 1980–81, Jane's (1980)
5. ↑ Green, W.; Warplanes of the second world war, Vol. 5, Flying boats, Macdonald (1962), p.131
6. ↑ Planform | SKYbrary Aviation Safety. skybrary.aero. Процитовано 10 жовтня 2023.
7. ↑ Diederich and Foss; Static Aeroelastic Phenomena of M-, W- and Λ- wings, NACA 1953.
8. ↑ Aerodynamics at Teddington, Flight, 5 червня 1959: 764
9. ↑ Ellis Katz; Edward T. Marley; William T. Pepper, NACA RM L50G31 (PDF), NACA, архів оригіналу (PDF) за 21 липня 2011
10. ↑ Ukraine to receive more Turkish made Bayraktar TB2 UAV. airrecognition.com. Процитовано 12 жовтня 2023.
11. ↑ Hearst Magazines (January 1931). Adjustable Airplane's Wings Are Changed In Flight. Popular Mechanics. Hearst Magazines. с. 55.
12. ↑ Flight, August 15, 1929
13. ↑ Boyne, W.J.; The best of Wings magazine, Brassey's (2001)
14. ↑ The World's Smallest Aircraft has Detachable Wing. Uberpanache. Процитовано 12 жовтня 2023.
15. ↑ [1], Handley, Page Frederick, "Detachable wings for aircraft"