Вортилоны - это неподвижные аэродинамические устройства на крыльях самолета, используемые для улучшения управляемости на малых скоростях. [1] [2]
Вортилон был изобретен [3] аэродинамиками, работающими в компании Douglas Aircraft , которые ранее разработали пилоны двигателя для Douglas DC8 . Первоначальные пилоны, которые охватывали переднюю кромку крыла, пришлось обрезать, чтобы уменьшить чрезмерное крейсерское сопротивление. [4] Испытания в аэродинамической трубе следующего коммерческого самолета Douglas, Douglas DC9, у которого не было двигателей под крылом, показали, что урезанный пилон двигателя будет полезен для подъема крыла и подъема в хвостовой части при низкой скорости сваливания. Пилон уменьшился в размерах и превратился в вортилон ( VORT ex-генерирующий-p YLON ). [5]
Вортильоны состоят из одной или нескольких плоских пластин, прикрепленных к нижней части крыла рядом с его передней кромкой, выровненных по направлению полета. [6] Когда скорость снижается и самолет приближается к сваливанию , локальный поток на передней кромке отклоняется наружу; эта компонента скорости по размаху вокруг вихря создает вихрь, обтекающий верхнюю поверхность, который возбуждает пограничный слой . [6] Более турбулентный пограничный слой, в свою очередь, задерживает локальный отрыв потока.
Vortilons часто используется для улучшения низкой скорости элерона производительности, [1] [7] , таким образом , повышая устойчивость к спине . Их можно использовать как альтернативу ограждениям крыльев , которые также ограничивают поток воздуха по размаху крыла. [1] Вортилоны обтекают вихри только при больших углах атаки [8] и создают меньшее сопротивление на более высоких скоростях, чем ограждения крыльев. [9] Пилоны, используемые для установки реактивных двигателей под крылом, производят аналогичный эффект. [10]
Возникновение обтекания по размаху при больших углах атаки, например наблюдаемое на стреловидных крыльях , является важным требованием для обеспечения эффективности вихрей. По словам Берта Рутана , вортилоны, установленные на прямых крыльях, не дадут никакого эффекта. [11]
Впервые вортилоны были представлены с McDonnell Douglas DC-9 для достижения сильного момента тангажа вниз, выходящего за пределы обычного сваливания, и их влияние перестало оказывать влияние за пределами угла атаки 30 градусов. [10] [12] Они использовались на последующих самолетах, в том числе:
- Rutan VariEze , замена передних манжет (1984)
- Рутан Лонг-EZ
- BAe 125 1000 серии [9]
- Hawker 800XP [7]
- Семейство Embraer ERJ 145 [1]
- Learjet 45 [13]
- Аэриан Свифт [13]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б в г «Юником» . Летающие : 75. июля 2002 года . Проверено 7 октября 2011 .
- ^ Хоутон, Эдвард Льюис; Карпентер, Питер Уильям (2003). Аэродинамика для студентов инженерных специальностей (5-е изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. С. 514 . ISBN 0750651113. OCLC 50441321 .
- ^ https://patents.google.com/patent/US3370810
- ^ https://www.scribd.com/document/50976964/Applied-aerodynamics-at-the-Douglas-Aircraft-Company , рис.23
- ^ https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.43770 , стр. 13
- ^ а б Реймер, Дэниел П. (1999). «8.2 Аэродинамические соображения при компоновке конфигурации». Дизайн самолетов: концептуальный подход (3-е изд.). Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. п. 183 . ISBN 1-56347-281-3.
- ^ а б Макклеллан, Дж. Мак (ноябрь 2002 г.). «Хоукер 800XP» . Летать : 75 . Проверено 7 октября 2011 .
- ^ Barnard, RH; Филпотт, Д.Р. (2010). «Пограничный слой и проблемы срывания на стреловидных крыльях». Полет на самолете (4-е изд.). Харлоу, Англия: Прентис Холл. п. 75 . ISBN 978-0-273-73098-9.
- ^ а б Макклеллан, Дж. Мак (февраль 1993 г.). «BAE 1000 поднимает имя Hawker на новые высоты» . Летать : 88 . Проверено 7 октября 2011 .
- ^ а б «DC-9 и глубокий стойл» . ПОЛЕТ International : 442. 25 марта 1965 . Проверено 7 октября 2011 .
- ^ Vortilons для Variezes, утку толкателя , п ° 42, октябрь 1984 г.
- ^ Шевелл, Ричард С .; Шауфеле, Роджер Д. (ноябрь – декабрь 1966 г.). «Особенности аэродинамического дизайна DC-9». Журнал самолетов . 3 (6): 515–523. DOI : 10.2514 / 3.43770 .
- ^ а б Смит, Стив. «Ресурсы для изучения вортилонов» . НАСА Квест . Проверено 7 октября 2011 .
Внешние ссылки
- Wing Vortex Devices от Aerospaceweb.org рассказывает о вихрях и других крыльевых устройствах, создающих вихрь.