Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из слота Leading Edge )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Передовой слот на самолете с коротким взлетом и посадкой.

Паз на передней кромке - это фиксированная аэродинамическая особенность крыла некоторых самолетов, предназначенная для уменьшения скорости сваливания и улучшения управляемости на малых скоростях. Прорезь передней кромки - это зазор по размаху каждого крыла, позволяющий воздуху течь снизу крыла к его верхней поверхности. Таким образом, они позволяют летать под большими углами атаки и, таким образом, снижают скорость сваливания. [1]

Назначение и развитие [ править ]

Полноразбросный паз передней кромки крыла PZL-104M Wilga 2000

При угле атаки более 15 ° многие крылья входят в срыв . Модификация такого профиля с фиксированной прорезью передней кромки может увеличить угол сваливания до 22-25 °. [2]

Слоты были впервые разработаны Хэндли Пейджем в 1919 году, и первым самолетом, который летал с ними, был экспериментальный HP17, модифицированный Airco DH.9A . Их изобретение приписывают совместно сэру Фредерику Хэндли Пейджу и Густаву Лахманну . Первым самолетом, оснащенным управляемыми слотами, был Handley Page HP20 . Лицензирование дизайна стало одним из основных источников дохода Хэндли Пейджа в 1920-х годах. [3]

Подобные, но убирающиеся устройства передней кромки называются предкрылками . [4] Когда предкрылок открывается, образуется щель между предкрылком и остальной частью крыла; убирается, сопротивление уменьшается.

Фиксированная прорезь передней кромки может увеличить максимальный коэффициент подъемной силы профиля профиля на 40%. В сочетании с предкрылком увеличение максимального коэффициента подъемной силы может составлять 50% или даже 60%. [2] [5]

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

Операция [ править ]

Паз передней кромки неполного размаха в крыле Stinson 108-3
Fieseler Storch с полнопроходными слотами
Зенит STOL CH 701 показывает свой слот полного диапазона.

Паз передней кромки - это фиксированный (незакрывающийся) зазор за передней кромкой 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. Затем этот высокоскоростной поток 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. [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. пройденное расстояние.

Один из способов уменьшить круизное сопротивление слотов - сделать их закрытыми. Такое расположение известно как ламели переднего края . Аэродинамически предкрылки работают так же, как фиксированные щели, но предкрылки можно убирать 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 лобовому сопротивлению . При постепенно 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 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 полной механической энергии) 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. [2] Таким образом, слот на переднем крае был одной из самых ранних форм контроля пограничного слоя . [2]

Применение передовых слотов [ править ]

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

Полные большепролетные слоты обычно находятся на короткий взлет и посадка STOL самолете , как в Fieseler Storch , Dornier Do 27 , PZL-104M Вильга 2000 и Zenair CH 701 STOL . 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, потому что 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 прорезей таким образом дает тот же результат, что и вымывание крыла, но другими способами. Примерами самолетов с частичным пролетом и фиксированными слотами являются Stinson 108 , Bristol Beaufort , Lockheed Hudson и Dornier Do 28D-2 Skyservant .

См. Также [ править ]

  • Алула , биологический эквивалент птицы передовым слотом
  • Передний откидной клапан
  • Устройство высокого подъема

Ссылки [ править ]

  1. ^ Kermode, AC, Механика полета , глава 3
  2. ^ a b c d e Клэнси, Л. Дж., Аэродинамика , раздел 6.9.
  3. ^ Centennial полетных Архивированных 2012-10-10 в Вайбаке Machine извлекаться 2008-02-19
  4. ^ a b c d Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up , page 26 (27-е пересмотренное издание) ISBN  0-9690054-9-0
  5. ^ Кермод, AC, Механика полета , рисунок 3.36
  6. ^ Кермод, AC, Механика полета , рисунок 3.37
  7. ^ a b Эбботт и фон Денхофф, Теория крыловых сечений , раздел 8.6.
  8. ^ Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 471. Авиационные материалы и академические науки, 1997. ISBN 1-56027-287-2 
  9. ^ Кермод, AC, Механика полета , рис. 6.6 и 6.7.
  • Ира Х. Эбботт и Альберт Э. Фон Денхофф (1959), Теория крыловых секций , 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, London ISBN 0-273-01120-0. 
  • Кермод, AC (1972), Механика полета , Глава 3 Аэрофойлы - Дозвуковые скорости (8-е издание) Pitman Publishing Limited, London ISBN 0-273-31623-0 

Внешние ссылки [ править ]

  • История патентов и Handley Page
  • Статья Фредерика Хэндли Пейджа «Развитие конструкции самолетов с использованием крыльев с прорезями», опубликованная в выпуске журнала Flight за 1921 год.