WikiDer > Передовой слот

Leading-edge slot
Передний слот на STOL самолет

А передний паз фиксированный аэродинамический особенность крыла некоторых самолетов для уменьшения скорость сваливания и способствовать хорошей управляемости на малых скоростях. Прорезь передней кромки - это зазор по размаху каждого крыла, позволяющий воздуху проходить снизу крыла к его верхней поверхности. Таким образом они позволяют летать на более высоких углы атаки и таким образом снизить скорость сваливания.[1]

Назначение и развитие

Полноразбросный паз передней кромки крыла PZL-104M Wilga 2000

Загар угол атаки выше примерно 15 ° многие профили введите ларек. Модификация такого профиля с фиксированной прорезью передней кромки может увеличить угол сваливания до 22-25 °.[2]

Слоты были впервые разработаны Хэндли Пейдж в 1919 году и первым самолетом, который полетел с ними, был экспериментальный H.P.17, модифицированный Airco DH.9A. Их изобретение приписывается сэру Фредерик Хэндли Пейдж и Густав Лахманн. Первым самолетом с управляемыми слотами был Хэндли Пейдж H.P.20. Лицензирование дизайна стало одним из основных источников дохода Хэндли Пейджа в 1920-х годах.[3]

Подобные, но выдвижные передовые устройства называются планки.[4] Когда планка открывается, создается слот между предкрылком и остальной частью крыла; убирается, сопротивление уменьшается.

Фиксированный паз переднего края может увеличить максимальное коэффициент подъема сечения профиля на 40%. В сочетании с предкрылком увеличение максимального коэффициента подъемной силы может составлять 50% или даже 60%.[2][5]

В отличие от задней кромки закрылкипазы передней кромки не увеличивают коэффициент подъемной силы при нулевом угле атаки, поскольку они не изменяют выпуклость.[6]

Операция

Паз передней кромки неполного размаха в крыле Stinson 108-3
Физелер Шторх с полнопроходными слотами
А Зенит STOL CH 701 показывая его полный слот.

А передний паз фиксированный (незамкнутый) зазор за крылом передний край. Воздух из-под крыла может ускоряться через прорезь в направлении области низкого давления над крылом и выходить из прорези, двигаясь параллельно верхней поверхности крыла. Этот высокоскоростной поток затем смешивается с пограничный слой прикрепляется к верхней поверхности и задерживает отрыв пограничного слоя с верхней поверхности.

Слоты, естественно, накладывают штраф на самолет, в котором они используются. Это потому, что они способствуют лобовому сопротивлению по сравнению с крылом без паза.[7] Дополнительное сопротивление на низкой скорости приемлемо из-за полезного снижения скорости сваливания и улучшения характеристик управляемости, но на более высоких скоростях дополнительное сопротивление, вносимое прорезями, является значительным недостатком, поскольку оно снижает крейсерскую скорость и увеличивает расход топлива на единицу пройденного расстояния.

Один из способов уменьшить круизное сопротивление слотов - сделать их закрытыми. Такое расположение известно как передние планки. Аэродинамически предкрылки работают так же, как фиксированные щели, но предкрылки могут убираться на более высоких скоростях, когда они не нужны. Рейки, в свою очередь, тяжелее и сложнее, чем прорези.[4][7]

При малых углах атаки воздушный поток через прорезь незначителен, хотя способствует тащить. При прогрессивно увеличивающихся углах атаки поток воздуха через прорезь становится все более значительным, ускоряясь от области более высокого давления под крылом к ​​области более низкого давления наверху крыла. На больших углах атаки самая высокая скорость полета относительно аэродинамического профиля очень близка к передней кромке, на верхней поверхности. В этом районе высокой локальной воздушной скорости поверхностное трение (вязкая сила) очень высока, и пограничный слой, достигающий щели на верхнем крыле, потерял большую часть своего общего давления (или полного механическая энергия) из-за этого трения. Напротив, воздух, проходящий через прорезь, не испытывал такой высокой локальной воздушной скорости или высокого поверхностного трения, и его общее давление остается близким к значению для свободного потока. Смешивание верхнего поверхностного пограничного слоя с воздухом, поступающим через прорезь, повторно активизирует пограничный слой, который затем остается прикрепленным к верхней поверхности крыла, с более высоким углом атаки, чем если бы прорезь не было.[2] Таким образом, передний паз был одной из первых форм контроль пограничного слоя.[2]

Применение передовых слотов

Передние слоты обычно бывают двух типов: полнопролетные и частичные.[4]

Слоты с полным пролетом обычно встречаются на коротких взлетах и ​​посадках. STOL самолет как Физелер Шторх, Дорнье До 27, ПЗЛ-104М Wilga 2000, и Зенаир CH 701 ПВР. Их основная цель - позволить самолету лететь под большим углом атаки до достижения угла сваливания.[8]

В самолетах, отличных от специализированных самолетов КВП, полнопролетные прорези имеют серьезные недостатки, поскольку для использования преимущества большого угла атаки при сваливании они обычно требуют длинных опор шасси, которые либо вызывают большое сопротивление, либо длиннее, чем можно легко разместить внутри. планер.[9]

Прорези с частичным размахом обычно находятся только на внешней части крыла, где они гарантируют, что воздушный поток над этой частью крыла останется не установленным при более высоких углах атаки, чем внутренние части крыла. Это гарантирует, что корень крыла останавливается в первую очередь, и способствует послушному поведению при сваливании и сохранению управления элеронами на протяжении всего сваливания.[2][4] Использование слотов таким образом дает результат, аналогичный использованию вымывание на крыле, но другим способом. Примеры самолетов с частичным пролетом, фиксированными прорезями: Стинсон 108, Бристоль Бофорт, Локхид Хадсон, и Дорнье До 28D-2 Skyservant.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кермод, A.C., Механика полета, Глава 3
  2. ^ а б c d е Клэнси, Л.Дж., Аэродинамика, Раздел 6.9
  3. ^ Столетие полета В архиве 2012-10-10 на Wayback Machine Проверено 19 февраля 2008 г.
  4. ^ а б c d Aviation Publishers Co. Limited, С нуля, стр. 26 (27-е исправленное издание) ISBN 0-9690054-9-0
  5. ^ Кермод, A.C., Механика полета, Рисунок 3.36
  6. ^ Кермод, A.C., Механика полета, Рисунок 3.37
  7. ^ а б Эбботт и фон Денхофф, Теория крыловых сечений, Раздел 8.6
  8. ^ Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание, стр. 471. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2
  9. ^ Кермод, A.C., Механика полета, Рисунки 6.6 и 6.7
  • Ира Х. Эбботт и Альберт Э. фон Денхофф (1959), Теория крыловых сечений, Dover Publications Inc., Нью-Йорк SBN 486-60586-8
  • Aviation Publishers Co Limited: С нуля, двадцать седьмое переработанное издание. Aviation Publishers Co Limited, 1996 г. ISBN 0-9690054-9-0
  • Клэнси, Л.Дж. (1975), Аэродинамика, Глава 6 Устройства с высоким подъемом, Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-01120-0
  • Кермод, A.C. (1972), Механика полета, Глава 3 Aerofoils - дозвуковые скорости (8-е издание) Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-31623-0

внешняя ссылка