Назначение крыла состоит в создании подъемной силы и обеспечении движения ЛА с достаточно большой перегрузкой. При движении крыла с углом атаки α на его поверхности возникает давление и разряжение, приводящиеся в сечении к погонной аэродинамической нагрузке q c с составляющими q и q, суммирование которых по размаху дает подъемную силу и лобовое сопротивление крыла. Давление и разряжение можно разделить на симметричную и антисимметричную составляющие. Эти давления зависят главным образом от угла атаки, формы крыла, скорости полета и почти не зависят от формы профиля крыла, если он достаточно тонкий. Равнодействующая антисимметричных давлений и разряжений перпендикулярна хорде (для симметричного профиля) и равна поперечной нагрузке в сечении и подъемной силы крыла. При этом подъемная сила крыла в основном уравновешивает нагрузку, действующую на корпус.
Кроме аэродинамического распределенного давления, на крыло действуют нагрузки:
распределенная нагрузка от массы конструкции и сосредоточенные нагрузки от агрегатов, размещенных на крыле (двигатели, шасси – у самолетов). Все перечисленные нагрузки уравновешиваются в узлах крепления крыла и корпуса.
Поперечная составляющая распределенной аэродинамической нагрузки дает погонную нагрузку по размаху крыла:
,
где 
- коэффициент подъемной силы в данном сечении крыла;
V – скорость; 
- размер местной хорды; z – ось вдоль размаха крыла.
Суммарная погонная нагрузка в сечении крыла 
(
-массовая нагрузка).
Интегрируя ее, найдем перерезывающие силы для консоли крыла в сечении z:
Изгибающий момент относительно оси z в любом сечении суть:
Для подсчета крутящего момента найдем вначале его погонный момент:
|
|
Полный крутящий момент в сечении:
Интегрирование по формулам обычно производится по способу трапеции.
Типы крыльев, нагружение их элементов и взаимодействие с корпусом
Крылья можно условно разделить на сплошные и полые.
1. Сплошное крыло. Крылья небольшой площади для ракет делаются часто сплошными, т.е. целиком заполненными металлом, пластиком или другим материалом. Такое крыло имеет простейшую схему и работает как пластина переменной жесткости.
2. Полое крыло. Крылья больших площадей для получения более легкой конструкции делают полыми. Проследим передачу нагрузок и назначение силовых элементов на примере крыла самолетной схемы. Аэродинамическая нагрузка у полого крыла воспринимается обшивкой в виде разрежений и давлений. Обшивка, работая как пластина (плоская или выпуклая), передает эту нагрузку нервюрам.
Например, в качестве первого приближения для определения нормальных напряжений в крыле большого удлинения используется известная формула:
в которой
-координаты центра тяжести сечения и элемента конструкции (лонжерона, стрингера)
- моменты инерции относительно центральных осей, параллельных первоначально выбранным осям х, у.
- коэффициент асимметрии поперечного сечения конструкции.
При действии крыла, особенно большого удлинения с однозамкнутым контуром поперечного сечения, часто дает хорошее приближение при определении потока касательных сил и напряжений формула Бредта:
где 
- поток касательных сил; 
- касательное напряжение;
|
|
2 
-удвоенная площадь, ограниченная средней линией поперечного сечения крыла или корпуса.