Слот переднего края

редактировать
Передний- краевой паз на самолете STOL

A паз переднего края - это фиксированная аэродинамическая характеристика крыла некоторых самолетов для уменьшения скорости 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 обеспечивают полет с более высокими углами атаки и, таким образом, снижают скорость сваливания.

Содержание
  • 1 Назначение и развитие
  • 2 Эксплуатация
  • 3 Применение продольных пазов
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Назначение и разработка
Паз передней кромки полного размаха в крыле PZL-104M Wilga 2000

При угол атаки выше примерно 15 °, многие профили входят в срыв. Модификация такого аэродинамического профиля с фиксированной прорезью на передней кромке может увеличить угол сваливания до 22-25 °.

Прорези были впервые разработаны Хэндли Пейдж в 1919 году и первым самолетом с ними летал экспериментальный HP17, модифицированный Airco DH.9A. Их изобретение приписывается сэру Фредерику Хэндли Пейджу и Густаву Лахманну. Первым самолетом, оснащенным управляемыми слотами, был Handley Page H.P.20. Лицензирование дизайна стало одним из основных источников дохода Хэндли Пейджа в 1920-х годах.

Подобные, но выдвижные передние устройства называются планками. Когда предкрылок открывается, образуется щель между предкрылком и остальной частью крыла; убирается, сопротивление уменьшается.

Фиксированный паз передней кромки может увеличить максимальный коэффициент подъемной силы профиля аэродинамического профиля на 40%. В сочетании с предкрылком увеличение максимального коэффициента подъемной силы может составлять 50% или даже 60%.

В отличие от задней кромки закрылков, прорези передней кромки не увеличивают коэффициент подъемной силы при нуле угол атаки, так как они не изменяют развал.

Эксплуатация
Частичный паз передней кромки в крыле Stinson 108-3 Fieseler Storch с пазами полного размаха A Zenith STOL CH 701, показывающий его паз полного размаха.

A паз передней кромки - это фиксированный (незакрывающийся) промежуток позади передней кромки крыла. 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 пограничным слоем, прикрепленным к верхней поверхности, и задерживает отделение пограничного слоя от 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. Дополнительное сопротивление на низкой скорости является приемлемым из-за полезного снижения скорости сваливания и улучшения характеристик управляемости, но на более высоких скоростях дополнительное сопротивление, создаваемое прорезями, является значительным недостатком, поскольку оно снижает крейсерскую скорость и увеличивает расход топлива на единицу пройденного расстояния.

Один из способов уменьшить сопротивление слотов при крейсерском режиме - сделать их закрытыми. Такое расположение известно как планки передней кромки. Аэродинамически предкрылки работают так же, как фиксированные щели, но предкрылки могут убираться на более высоких скоростях, когда они не нужны. Предкрылки, в свою очередь, тяжелее и сложнее, чем прорези.

При малых углах атаки воздушный поток через прорезь незначителен, хотя он способствует лобовому сопротивлению. При постепенно увеличивающихся углах атаки поток воздуха через щель 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 этой области высокой локальной воздушной скорости поверхностное трение (сила вязкости ) очень велико, и пограничный слой, достигающий щели на верхнем крыле, теряет большую часть своего общего давления (или общую механическую энергию ) из-за этого трения. Напротив, воздух, проходящий через прорезь, не испытал 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. Таким образом, слот переднего края был одной из самых ранних форм управления пограничным слоем.

Применение слотов переднего края

Слоты переднего края обычно бывают двух типов: те, которые являются полнопролетными. и те, которые являются частичными.

Слоты с полным пролетом обычно встречаются на самолетах с коротким взлетом и посадкой STOL, таких как Fieseler Storch, Dornier Do 27, PZL-104M Wilga 2000 и Zenair CH 701 STOL. Их основная цель состоит в том, чтобы позволить самолету лететь под большим углом атаки до достижения угла сваливания.

В самолетах, отличных от специализированных самолетов STOL, полнопролетные прорези имеют серьезные недостатки, потому что для использования преимуществ при большом угле атаки в сваливании они обычно требуют длинных опор шасси, которые либо вызывают большое сопротивление, либо длиннее, чем их можно легко разместить внутри планера.

Прорези с частичным размахом обычно находятся только на внешней части корпуса. крыло, где они обеспечивают воздушный поток над этой частью крыла, останется неустановленным под более высокими углами 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. Использование пазов таким образом дает результат, аналогичный использованию размыва на крыле, но с использованием других средств. Примеры самолетов с частичным пролетом и фиксированными слотами: Stinson 108, Bristol Beaufort, Lockheed Hudson и Dornier Do 28D-2 Skyservant.

См. Также
Ссылки
  • Айра Х. Эбботт и Альберт Э. Фон Денхофф (1959), Теория крыловых сечений, Dover Publications Inc., Нью-Йорк SBN 486-60586-8
  • Aviation Publishers Co Limited: From the Ground Up, Twenty-Seventh Revised Edition. Aviation Publishers Co Limited, 1996. ISBN 0-9690054-9-0
  • Clancy, LJ (1975), Aerodynamics, Chapter 6 High Lift Devices, Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-01120-0
  • Кермод, AC (1972), Механика полета, Глава 3 Аэродинамические крылья - Дозвуковые скорости (8-е издание) Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-31623-0
Внешние ссылки
На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с передовыми слотами.
Последняя правка сделана 2021-05-26 04:09:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте