Profilių kilimo ir sparno sparno kilimo efektyvumas: oro srauto dėsniai, aero dinamika ir saugumas

Aptariamos temos: skaidoma į keliamąją ir pasipriešinimo jėgas, jėgų koeficientai, formulės, oro masės veiksmai ant sparno, atakos kampo įtaka jėgoms, aerodinaminis centras ir centrotė, elipsinis sparnas, vikštruojantys vingletai, flutter ir kiti pavojai, principai, kaip valdyti kilimą, nusileidimą ir skrydžio saugumą.

1. Keliamąji ir pasipriešinimo jėgos. Jėgų koeficientai ir formulės

1.1. Oro masės veikia sparną jėga lygia oro masei judančiai greičiu v.

1.2. 1. pav. sparno profilio sukeliamos jėgos.

1.3. Atakos kampo mažinimo kryptimi. Momentas yra teigiamas - veikia atakos kampo didinimo kryptimi. Momentas yra lygus nuliui. Kai atstojamasis momentas lygus nuliui, vadinamas slėgio centru. Kai atakos kampas mažėja, slėgio centras juda atgal. Jėgas ir momentus vertiname fiksuoto taško atžvilgiu. Aerodinaminiu centru.

2. Aerodinamika ir sparnai

2.1. Greičių diapazonuose svarbios jėgų santykio charakteristikos. Ypatingą vietą sparno aerodinamikoje užima elipsinis sparnas. Viršutinę sparno dalį, sukeldamas srauto sūkurį. Dauguma šiuolaikinių lėktuvų yra su vertikaliais sparnų galiukais, vadinami vingletais ir skirti mažinti indukcinį pasipriešinimą.

2.3. Sparno profilio atakos kampas, profilį veikiant jėgų kitimas. Atakos kampui didėjant keliamoji jėga ir pasipriešinimo jėga keičiasi. Kritinis atakos kampas rodo keliamosios jėgos staigų mažėjimą.

2.3.1. Išlaikyti orlaivio pavaldumą

Trejopas: lėktuvas gali parašiutuoti, t. y. prasidėti smuka. Ypač atsargiai reikia valdyti eleronais sparno paviršiaus kokybę. Briaunos dažnai already turbulentinė ir smukos greitis didėja.

3. Flutter ir stabdžiai

Flateris - (angl. flutter) - av. avarija. Dėl nepakankamo atskirų mazgų standumo, atsiranda virpesiai.

4. Savaiminis rotoriaus įsisukimas

Savaiminis rotoriaus įsisukimas oro sraute. Rotorius turi dvi ar daugiau menčių.

5. Sukimosi kryptys ir propeleriai

Pagal sukimo kryptį: kairiniai, dešniniai. Fliugerinę padėtį turintys propeleriai.

6. Masė, centruotė ir skrydžio saugumas

Orlaivio masė ir centruotė yra labai svarbūs parametrai norint sėkmingai ir saugiai naudoti orlaivį. Nuo teisingai įvertintos masės ir centruotės priklauso skrydžio saugumas. Pasislinkęs už leistinų ribų masės centras gali pabloginti pavaldumą arba padaryti skrydį neįmanomą. Neteisingas pakrovimas blogina manevringumą, kilimo spartos ir kuro sąnaudas. Jeigu masės centras persikelia į priekinę dalį, horizontalios plokštumos turi generuoti didesnes jėgas. Geriausia, jei masės centras yra arti arba sutampa su keliamosios jėgos centru. Centruotė gali būti priekinė, galinė, normali ir keičia orlaivio skridimo savybes. Gamintojas nustato leistinas svorio centro ribas ir galinę centruotės ribą, siekiant užtikrinti stabilumą ir saugumą.

7. Perkrovos

Manevravimu orlaivį pasiekiamos teigiamos ar neigiamos perkrovos. Perkrovaliai apibūdinami kaip g parametrai: pvz., 1 g iki 3 g diapazonas ar daugiau, priklausomai nuo sunkiojo svorio ir piloto masejos. Teigiama perkrova gali sumažinti arba panaikinti nesvarumo būsena.

8. Įsibėgėjimas, kilimas ir nusileidimas

8.1. Įsibėgėjimas. Orlaivis įsibėgėja riedėdamas. Naudojamas mechaninis išvilktuvas/sistema. Išvilktuvą, sklandytuvą bėga/rieda žeme trumpesnį kelią. Kilimas būtų saugus, perkrovos nebūtų per didelės.

8.2. Atplyšimas ir išlaikymas. Sklandytuvas aukštyn kilti negali, nes jo greitis per mažas.

8.4. Aukštėjimas/kilimas. Įgauna pakankamą greitį, orlaivis švelniai kyla aukštyn.

8.5. Horizontalus skrydis. Atkabinimas/Atsikabinimas.

6. Sklendimas.

7. Pervedimas.

8. Išlaikymas.

9. Tūpimas. 10. Riedėjimas/prabėgimas.

9. Skrydžio rūšys ir termikas

Apibrėžia skrydžių tipus: žemyn be variklio traukos, su svėrimo jėgomis (svorio, kilimo ir pasipriešinimo). Grįžtant į traškėjimus, sklendimo kampas ir žemėjimo greitis priklauso nuo oro srovės. Oranų srautai sušyla paviršiuose, sukuria skirtingas spaudimo sąlygas.

Bangos formavimas kalnuose: bangos susidaro kalnuose ir veikia oro srautą, tačiau teigiama tikslinimas: skleidžiamas mitas apie garso bangų keliamą kilimą. Holgeris Babinsky pabrėžia, kad kilimo jėga iš tiesų kyla iš sparno kurtojo oro srauto formos, o ne dėl skirtingo atstumo per laiką. Dūmų impulsų tyrimas bei eksperimentas rodo, kad viršutinis srautas pasiekia sparno galą greičiau nei apačia, todėl kilimo jėgą sukuria paviršiaus kreivumas. Babinsky kartu su kitais mokslininkais siekia paneigti mitą ir parodo, kaip paviršiaus kreivumas sukelia kilimą.

Papildomų duomenų ir pavyzdžių galimybės

Grafikai ir lentelės galėtų iliustruoti

tags: #profilio #ir #sparno #keliamoji #jega