導入
高揚力装置は、翼が可能な限り低い速度で揚力を維持し、失速速度を低減するために航空機に実装される装置です。
原理
翼のプロファイルは、巡航速度で最高のフィネスを実現するように設計されていますが、最大の揚力を実現するわけではありません。低速時、特に離陸時と着陸時に揚力を増加させるには、いくつかの解決策があります。
- 翼の表面積を増やす。
- 可動面、フラップ、またはスラットを使用してプロファイルを局所的に変更することにより、プロファイルのキャンバーを増加させます。
- プロペラまたはリアクターを吹き飛ばしてプロファイル上の局所速度を増加させます。
- 境界層を吸引することで失速の発生を低減し、
- 渦の生成（ボルテックスジェネレーター、ボルテックスリフト）を促進することで失速の発生率を低減します。
- 離陸時に地面効果によって与えられる追加の揚力を利用し、
- 航空機の重量の一部を「運ぶ」ためにエンジンの推力を求めます。
いくつかのソリューションを組み合わせることができます。最もよく使用されるのは、フラップと前縁スラットのプロファイルの変更です。
「鳥のアルーラ」も参照
前縁スラット
これらのスラット (英語ではslat ) は、上面での空気の流れの放出を遅らせるために翼の前縁に配置されます。後縁フラップよりも高い迎え角が可能になります。スラットは実際には、前方および下方に延びるキャノピーの前縁の一部です。したがって、キャンバーを増加させ、翼の表面積を増加させ、分割効果によって空気流の分離を遅らせるなど、いくつかの効果を組み合わせています。
固定スロットスパウト
前縁から離れた固定面です。 1920 年代にハンドリー ペイジによって開発され、フィーゼラー Fi 156シュトルヒやポテズ 36 (1929 年) などの最初の短距離着陸機に搭載されました。
引き込み可能なスロット付き注ぎ口
- 自動スロットノズル。それらは前縁で引っ込められ、局所的な落ち込みの発生率が高いため、自動的に前方に伸びます。自動スラットは、1935 年からメッサーシュミット Bf 108 タイファンおよび Bf 109 に装備されました。これらは、1960 年代のモラン ソルニエ ラリー軽飛行機の注目すべき特徴です。
- スロット付きまたはスラット注ぎ口を注文します。原理は前のものと同じですが、パイロットによって制御され、旅客機で広く使用されています。
ベック・クルーガー
これは、前縁に取り付けられ、翼の下面である下面に折り畳まれた小さなフラップです。取り付けたまま回転させると、曲率が増加します。このシステムは旅客機で使用されています。
傾斜注ぎ口
実際、スロットのないフラップのように下方に傾斜しているのは前縁であり、この位置では翼のキャンバーが増加します。このシステムは戦闘機、特にダッソー機で使用されています (写真は F-104 スターファイターの翼の一部です)。
シャッター
フラップは胴体とエルロンの間の翼の内側部分にあり、エルロンは翼の外側部分にあります。後縁全体に沿ってフラップが走っています。彼らの目的は、翼のキャンバーを増加させること、場合によっては翼の表面さえも増加させることです。
フラップの偏向角は、航空機の離陸または着陸の段階によって異なります。一般に、ステアリングは離陸時 (中間の揚力、最小限のブレーキ) よりも着陸時 (最大の揚力とブレーキ動作) の方が強くなります。
曲率シャッター
翼の後部に関節接続された湾曲フラップは下を向いています。これは、軽飛行機で最も古く、最も単純で、最も普及しているシステムです。
フィネスを大きく変えずに弾道上のスピードを上げたい場合（揚力と抗力の低減）を上に回すこともできます。これは、たとえば、不利なエリアを非常に早く横切りたいグライダーの場合に当てはまります。
イントラドスシャッター
下面フラップは主翼後部の下にあります。曲率フラップと同様に、下方に偏向して揚力が増加しますが、抗力も大幅に増加します。この装置は現在ではほとんど使用されません。
スロット付きシャッター
これは、回転点が翼の下にある小さな翼に似た移動面です。シャッターを回すとスロットが開き、空気が下面から上面に通過して境界層が再加速され、シャッター上での空気流の分離が遅れます。フラップの回転半径が大きい場合、フラップは下方にたわむと同時に後退します（ダイナエロ MCR ）。これは、以下で説明するファウラー ペインの簡略化されたレイアウトです。シャッター自体にスロットを含めることができ、合計で2 スロットのシャッターになります ( MCR 4S )。
ファウラーシャッター
これは、平行移動と回転を組み合わせた動きをするフラップです。まず、後方に移動して翼の表面を増やし、次に下方に傾いて曲率を高めます。この複雑な動きには、ボーイング747 の写真に見られるように、下面に特別な誘導システムが必要です。フラップ自体は 2 つまたは 3 つの部分に分かれており、1 つまたは 2 つのスロットがあり、合計で 2 つまたは 3 つのスロットになります。
これは旅客機では一般的なシステムです。これらは 1950 年代にセスナ軽飛行機に登場し、その後モラン-ソルニエラリーに登場しました。その複雑さにも関わらず、最近では大きな速度差を求める特定の軽量航空機に装備されています (ULM には最低速度が適用されます)。
複数のファウラーフラップは、ADAC 特性を与えるウイング ブロワーを備えたブレゲ 941と同様、複数のフラップで構成されています。