Войти
Обвисшая передняя кромка манжеты, установленная на American Aviation AA-1 Yankee в рамках эксперимента NASA A манжета передней кромки представляет собой фиксированное аэродинамическое крыло, используемое на самолетах с неподвижным крылом для улучшения характеристик сваливания и вращения.. Манжеты могут быть либо фабричной конструкции, либо дополнительной модификации.
Манжета передней кромки представляет собой модификацию передней кромки крыла, обычно слегка опущенную наружу удлинение передней кромки. В большинстве случаев модификации передней кромки подвесного двигателя манжета крыла начинается примерно на 50–70% от половины размаха и охватывает внешнюю переднюю кромку крыла.
Основная цель - добиться более плавного и мягкого сваливания. без какой-либо тенденции к отклонению от вращения, особенно если исходное крыло имеет резкое / асимметричное сваливание с пассивным, неподвижным, недорогим устройством, которое окажет минимальное влияние на характеристики. Еще одним преимуществом является снижение скорости сваливания при более низких скоростях захода на посадку и более коротких посадочных дистанциях. Они также могут, в зависимости от расположения манжеты, улучшить управление элеронами на низкой скорости.
Передние манжеты получили название понижение передней кромки или наклонной передней кромки (DLE ) или измененная передняя кромка подвесного двигателя в технических отчетах по сопротивлению срыву / вращению. В этих и других отчетах НАСА об одном и том же объекте выражение «передняя кромка манжеты» не использовалось.
Другие авторы используют просто «манжету» или «манжету крыла».
НАСА в 1970-х и 1980-х годах руководило программой исследования сваливания / вращения в авиации общего назначения, используя модель и полномасштабные эксперименты по поиску эффективных средств для улучшения характеристик сваливания / вращения самолетов авиации общего назначения.
Влияние центральной выемки в середине размаха на максимальную подъемную силу крыла было продемонстрировано в 1976 году. После испытаний из различных модификаций передней кромки на моделях и полноразмерных самолетах НАСА в конечном итоге выбрало полупролетную наклонную переднюю кромку (DLE), которая сначала была испытана на American Aviation AA-1 Yankee (1978).
В отчете НАСА 1979 года объясняется, что при больших углах атаки неоднородность манжеты создает вихрь, который действует как заграждение, не позволяя отделившемуся потоку продвигаться за борт. Склон подъемника имеет более пологую вершину, а угол сваливания сдвинут до более высокого угла. Чтобы достичь больших углов атаки, необходимо наклонить внешний профиль крыла, в некоторых экспериментах исследуются «преувеличенные» наклонные передние кромки. Физическая причина эффекта манжеты не была четко объяснена.
Некоторые гораздо более старые отчеты давали аналогичные результаты. В отчете 1932 NACA о влиянии прорезей на передней кромке различной длины говорится: «Это показатель того, что прорези на каждом конце крыла в некоторой степени работают как отдельное крыло».
Получение более высоких коэффициентов подъемной силы в результате удаления пограничного слоя хорошо известно для гребных винтов (центробежная сила, вызывающая смещение пограничного слоя наружу) или крыльев (всасывание пограничного слоя). Внутренний вихрь на передней кромке манжеты и вихрь на концах крыла действуют как для удаления пограничного слоя внешней части крыла, помогая этому виртуальному крылу с низким удлинением получить более высокий угол сваливания.
Важный момент: что крыло, кажется, аэродинамически разделено на две части: внутреннюю остановленную часть и внешнюю часть, которая ведет себя как изолированное крыло с низким удлинением, способное достигать большого угла атаки. Резкий разрыв манжеты - ключевой фактор; все попытки постепенного обтекания для подавления вихря и положительные эффекты модификации вновь привели к резкому срыву наконечника.
Согласно отчету НАСА о сваливании / вращении, «Основные Самолеты: AA-1 (Yankee), C-23 (Sundowner), PA-28 (Arrow), C-172 (Skyhawk) входили во вращение в 59-98 процентах преднамеренных попыток входа в штопор, тогда как модифицированный самолет входил во вращение. только в 5 процентах попыток и потребовались длительные, усиленные управляющие воздействия или чрезмерные нагрузки, чтобы способствовать входу во вращение ".
Самый успешный эксперимент НАСА результаты были получены на крыле с довольно низким удлинением 6: 1 (Grumman Yankee AA-1) с DLE на 57% от полупролетного размаха. Поскольку вихри (внутренняя манжета и законцовка крыла) эффективны при ограниченной длине размаха (примерно в 1,5 раза превышающей локальную хорду), один только DLE не может сохранить достаточную внешнюю подъемную силу, чтобы сохранить контроль крена в случае крыла с большим удлинением. Крылья с соотношением сторон более 8 или 9 оснащены другими устройствами для завершения эффекта манжеты, например полосами для остановки (как на Cirrus SR22 и Cessna 400 ), "слоты Rao" (как используется на Questair Venture ), вихревые генераторы или сегментированное падение (как используется на модифицированном НАСА Cessna 210 ). В случае крыла Cessna 210 с большим удлинением (AR = 11: 1) демпфирование крена при сваливании было не таким эффективным.
В случае крыла с высокорасположенным крылом все было иначе. Полномасштабные испытания модифицированной Cessna 172 показали, что одной лишь внешней манжеты передней кромки недостаточно для предотвращения вылета из-за штопора, самолету не хватало курсовой устойчивости на больших углах атаки. С добавленным подфюзеляжным стабилизатором самолет вошел в управляемую спираль вместо вращения.
В зависимости от длины и формы манжеты, манжета передней кромки может оказывать аэродинамическое ухудшение для полученной скорости сопротивления сваливанию / вращению, что приводит к некоторой потере крейсерской скорости полета, хотя иногда она слишком мала, «чтобы ее можно было обнаружить производственными приборами». В случае с лучшей модификацией крыла AA-1 Yankee потеря крейсерской скорости составила 2 мили в час или 2%, потери скорости на набор высоты не было. Воздействие на крейсерскую скорость Piper PA-28 RX (модифицированное T-образное хвостовое оперение) не было измерено. Для Questair Venture: «В тщательно контролируемых эксплуатационных испытаниях было обнаружено, что ухудшение крейсерских характеристик незаметно (1 узел)».
Первое использование подвесных манжет, кроме на исследовательских самолетах НАСА, на Rutan VariEze в 1978 году. Они были испытаны в аэродинамической трубе в 1982 году, а позже (1984) заменены на вортилоны.
Следующие самолеты были модифицированы для экспериментов с добавлением манжеты переднего края подвесного двигателя в результате программы исследований НАСА по срыву / вращению:
Передние манжеты используются на высокопроизводительных легких самолетах 1900-х годов, таких как Cirrus SR20 и Columbia 350, оба получили сертификат FAA - с устройством.
Se Некоторые поставщики послепродажного обслуживания комплектов КВП используют манжеты передней кромки, в некоторых случаях в сочетании с такими другими аэродинамическими устройствами, как ограждения крыльев и опускающиеся элероны.
