Vorteks generatori - Vortex generator

Aftermarket Micro Dynamics girdob generatorlari qanotiga o'rnatilgan Cessna 182 K
Vorteks generatorlari oqim xususiyatlarini qanday yaxshilashini tasvirlaydigan eskiz
1967 yilgi model Cessna 182 Bozordan keyingi vorteks generatorlarini qanotning etakchisida ko'rsatadigan parvozda K
TA-4SU Super Skyhawk tushirilgan girdob generatorlari qatorini ko'rsatmoqda etakchi chiziqlar.
The Simfoniya SA-160 stend orqali aileron samaradorligini ta'minlash uchun qanotida ikkita g'ayrioddiy girdob generatorlari bilan yaratilgan

A girdob generatori (VG) an aerodinamik kichikdan iborat bo'lgan qurilma qanot odatda ko'tarish yuzasiga biriktirilgan (yoki plyonka, masalan samolyot qanoti )[1] yoki a ning rotor pichog'i shamol turbinasi.[2] VG-lar aerodinamik vositaning ba'zi qismlariga, masalan, samolyot fyuzelyaji yoki avtouloviga biriktirilishi mumkin. Havo plyonkasi yoki tanasi havoga nisbatan harakatda bo'lganda, VG a hosil qiladi girdob,[1][3] asta-sekin harakatlanadigan chegara qatlamining ba'zi bir qismlarini havo plyonkasi yuzasiga tegizish orqali olib tashlash, mahalliyni kechiktiradi oqimni ajratish va aerodinamik to'xtatish, shu bilan qanotlarning samaradorligini oshirish va sirtlarni boshqarish, kabi qopqoq, liftlar, aileronlar va rullar.[3]

Amaliyot usuli

Vorteks generatorlari ko'pincha kechiktirish uchun ishlatiladi oqimni ajratish. Buning uchun ular ko'pincha transport vositalarining tashqi yuzalariga joylashtiriladi[4] va shamol turbinasi pichoqlari. Ikkala samolyotda ham, shamol turbinasi pichoqlarida ham ular odatda etakchaning chetiga juda yaqin joyda o'rnatiladi aerofoil orqadagi chekkada boshqarish sirtlari ustidan doimiy havo oqimini ushlab turish uchun.[3] VG'lar odatda to'rtburchaklar yoki uchburchak bo'lib, mahalliy balandlikda chegara qatlami va qanotning eng qalin qismiga yaqin masofada chiziqlar bo'ylab harakatlaning.[1] Ularni qanotlari va ko'plarining vertikal dumlarida ko'rish mumkin samolyotlar.

Vorteks generatorlari egiluvchan tarzda joylashtirilgan, shunday qilib ular bor hujum burchagi mahalliy havo oqimiga nisbatan[1] energetik, tez harakatlanuvchi tashqi havoni sirt bilan aloqa qiladigan sekin harakatlanadigan chegara qatlamiga tortadigan uchi girdobini yaratish uchun. Turbulent chegara qatlami laminarga qaraganda kamroq ajralib chiqadi va shuning uchun chekka boshqarish sirtlarining samaradorligini ta'minlash maqsadga muvofiqdir. Vorteks generatorlari ushbu o'tishni boshlash uchun ishlatiladi. Kabi boshqa qurilmalar vortilonlar, etakchi kengaytmalar va etakchi manjetlar,[5] chegara qatlamini qayta quvvatlantirish orqali hujumning yuqori burchaklaridagi oqimni ajratishni kechiktiring.[1][3]

VGlardan foydalanadigan samolyotlarga quyidagilar kiradi ST Aerospace A-4SU Super Skyhawk va Simfoniya SA-160. Shaffof qanotli transonik dizaynlar uchun VGlar potentsialni engillashtiradi shok-stall muammolar (masalan, Harrier, Blackburn Buccaneer, Glitter nayza ).

Bozorni keyingi o'rnatish

Ko'pgina samolyotlar ishlab chiqarilgan paytdan boshlab qanotli vorteks generatorlarini olib yurishadi, ammo VG to'plamlarini sotish uchun keyingi sotuvchilar ham mavjud. STOL ba'zi engil samolyotlarning ishlashi.[6] Sotuvdan keyingi etkazib beruvchilar (i) VG'lar to'xtash tezligini pasaytiradi va uchish va tushish tezligini pasaytiradi va (ii) VG'lar aileronlar, liftlar va rullarning samaradorligini oshiradi va shu bilan past tezlikda boshqarish va xavfsizlikni yaxshilaydi.[7] Uy qurilishi va tajriba uchun kitplanes, VG arzon, tejamkor va tezda o'rnatilishi mumkin; lekin sertifikatlangan samolyot inshootlari uchun, sertifikatlash xarajatlar katta bo'lishi mumkin, modifikatsiyani nisbatan qimmat jarayonga aylantiradi.[6][8]

Egalari keyingi VG-larga birinchi navbatda past tezlikda foyda olish uchun mos kelishadi, ammo salbiy tomoni shundaki, bunday VG-lar kruiz tezligini biroz pasaytirishi mumkin. Sinovlarda a Cessna 182 va a Piper PA-28-235 Cherokee, mustaqil sharhlovchilar kruiz tezligining 1,5 dan 2,0 kngacha (2,8 dan 3,7 km / soatgacha) yo'qolishini hujjatlashtirdilar. Biroq, bu yo'qotishlar nisbatan kichikdir, chunki yuqori tezlikda samolyot qanoti kichik hujum burchagiga ega va shu bilan VG tortilishini minimal darajaga tushiradi.[8][9][10]

Egalarining xabar berishicha, er yuzida VG bilan qor va muzni silliq qanotdan ko'ra tozalash qiyinroq bo'lishi mumkin, ammo VGlar havo oqimining chegara qatlamida joylashgani uchun odatda parvoz muziga moyil emas. VG-lar, shuningdek, samolyot korpusining qopqog'ining matosini yirtib tashlashi mumkin bo'lgan o'tkir qirralarga ega bo'lishi mumkin va shuning uchun maxsus qopqoqlarni tayyorlashni talab qilishi mumkin.[8][9][10]

Ikki motorli samolyotlar uchun ishlab chiqaruvchilar VG'lar bitta dvigatelni boshqarish tezligini pasaytiradi (Vmca ), nol yoqilg'ini va brüt og'irlikni oshiring, plyonkalar va rullarning samaradorligini oshiring, turbulentlikda silliq yurishni ta'minlang va samolyotni yanada barqaror asboblar platformasiga aylantiring.[6]

Maksimal parvoz vaznining oshishi

Ikki dvigatelli samolyotlar uchun mavjud bo'lgan ba'zi bir VG to'plamlari ko'payishiga yo'l qo'yishi mumkin maksimal uchish og'irligi.[6] Ikki dvigatelli samolyotning maksimal uchish og'irligi konstruktiv talablar va bitta dvigatel bilan ko'tarilishni bajarish talablari bilan belgilanadi (ular to'xtash tezligi pastroq). Ko'plab engil dvigatelli samolyotlar uchun bitta motorli ko'tarilishni bajarish talablari konstruktiv talablarga emas, balki maksimal og'irlikni aniqlaydi. Binobarin, bitta dvigatelda ishlamaydigan toqqa chiqishni yaxshilash uchun har qanday narsa maksimal parvoz og'irligini oshiradi.[8]

AQShda 1945 yildan[11] 1991 yilgacha,[12]Maksimal parvoz og'irligi 6000 funt (2700 kg) va undan kam bo'lgan ko'p dvigatelli samolyotlar uchun bitta dvigatelda ishlamaydigan ko'tarilishga bo'lgan talab quyidagicha edi:

To'xtash tezligiga ega bo'lgan barcha ko'p motorli samolyotlar soatiga 70 mildan ko'proq balandlikka ko'tarilishning kamida tezligi bo'lishi kerak 5.000 fut balandlikda juda muhim dvigatel ishlamay qolganda va qolgan dvigatellar maksimal doimiy quvvatdan ko'p bo'lmagan holda ishlaydi, ishlamaydigan pervanel minimal tortishish holatida, shassi orqaga tortilgan, qanot qanotlari eng qulay holatda…

qayerda bo'ladi to'xtash soatiga milda qo'nish konfiguratsiyasidagi tezlik.

Vorteks generatorlarini o'rnatish, odatda, samolyotning to'xtash tezligini biroz pasayishiga olib kelishi mumkin[4] va shuning uchun kerakli bitta dvigatelda ishlamaydigan ko'tarilishni kamaytirish. Toqqa chiqishga bo'lgan talabning kamayishi, maksimal parvoz og'irligini hech bo'lmaganda konstruktiv talablar bilan ruxsat etilgan maksimal vazngacha oshirishga imkon beradi.[8] Strukturaviy talablar bilan ruxsat etilgan maksimal vaznning ko'payishiga odatda a ni ko'rsatish orqali erishish mumkin maksimal nol yoqilg'i og'irligi yoki agar yonilg'ining maksimal nol og'irligi samolyotning cheklovlaridan biri sifatida ko'rsatilgan bo'lsa, yangi maksimal maksimal nol yoqilg'ining og'irligini belgilash orqali.[8] Shu sabablarga ko'ra, ko'plab engil dvigatelli samolyotlar uchun vorteks generatorlari to'plamlari yonilg'ining maksimal nol vaznining pasayishi va maksimal ko'tarilish og'irligining oshishi bilan birga keladi.[8]

Bir dvigatelning ishlamasligi uchun ko'tarilish tezligi talablari bitta dvigatelli samolyotlarga taalluqli emas, shuning uchun maksimal uchish vaznidagi yutuqlar (to'xtash tezligi yoki konstruktiv jihatlarga asoslanib) 1945-1991 egizaklarnikiga qaraganda unchalik ahamiyatga ega emas.

1991 yildan so'ng, AQShda parvozga layoqatni sertifikatlash talablari bir dvigatelda ishlamaydigan ko'tarilishni talabni to'xtash tezligidan mustaqil gradyan sifatida belgilaydi, shuning uchun girdob generatorlari uchun ko'p motorli samolyotlarning maksimal ko'tarilish og'irligini oshirish imkoniyati kam, chunki sertifikatlash bazasi FAR 23, 23-42 yoki undan keyin tuzatishda.[12]

Maksimal qo'nish og'irligi

Ko'pgina engil samolyotlarning qo'nish og'irliklari to'xtash tezligi bilan emas, balki tizimli jihatlar bilan belgilanadi, aksariyat VG to'plamlari faqat parvoz og'irligini oshiradi va emas qo'nish og'irligi. Uchish og'irligining har qanday o'sishi sertifikatlash talablari hali ham bajarilishini namoyish etish uchun strukturaviy o'zgartirishlarni yoki samolyotni yuqori qo'nish og'irligida qayta sinovdan o'tkazishni talab qiladi.[8] Biroq, uzoq parvozdan so'ng, etarli yoqilg'i ishlatilgan bo'lishi mumkin va shu bilan samolyot qo'nishning ruxsat etilgan maksimal og'irligidan pastroqqa tushiriladi.

Samolyotda shovqinni kamaytirish

Vortex generatorlari qanotning pastki qismida ishlatilgan Airbus A320 oilasi Yoqilg'i idishlari uchun dumaloq bosimni tenglashtirish teshiklari orqali havo oqimi natijasida hosil bo'ladigan shovqinni kamaytirish uchun samolyot. Lufthansa shuni ta'kidlaydiki, shovqinni 2 dBgacha kamaytirishga erishish mumkin.[13]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e Peppler, I.L .: Erdan, sahifa 23. Aviation Publishers Co. Limited, Ottava Ontario, Twenty Seventh Revised Edition, 1996 y. ISBN  0-9690054-9-0
  2. ^ Shamol turbinasi girdobidagi generatorlar, UpWind echimlari.
  3. ^ a b v d Micro AeroDynamics (2003). "Micro VGs qanday ishlaydi". Olingan 2008-03-15.
  4. ^ a b Klensi, L.J. Aerodinamik, 5.31-bo'lim
  5. ^ Pastga tushgan etak, "kichik samolyotlar uchun aylanish kuchini rivojlantirish", SAE qog'ozi 2000-01-1691 da "girdob ishlab chiqaradigan uzilish" ni taqdim etadi.
  6. ^ a b v d Micro AeroDynamics (2003). "Yagona va egizak dvigatelli samolyotlar uchun Micro Vortex generatorlari". Olingan 2008-03-15.
  7. ^ "Yer qisqaroq! Foyda". Landshorter.com. 1970-01-01. Olingan 2012-10-09.
  8. ^ a b v d e f g h Bush, Mayk (1997 yil noyabr). "Vortex Generatorlari: Bend-yordammi yoki sehrmi?". Olingan 2008-03-15.
  9. ^ a b Psutka, Kevin, Mikro-vorteks generatorlari, COPA parvozi, 2003 yil avgust
  10. ^ a b Kirkbi, Bob, Cherokee uchun girdob generatorlari 235, COPA parvozi, 2004 yil iyul
  11. ^ AQSh fuqarolik havo qoidalari, 3-qism, §3.85a
  12. ^ a b AQSh Federal aviatsiya qoidalari, 23-qism, §23.67, 23-42-tuzatish, 1991 yil 4-fevral
  13. ^ Jimroq bo'lish uchun 200 dan ortiq Lufthansa A320 samolyoti. Arxivlandi 2014-05-04 da Orqaga qaytish mashinasi Qabul qilingan 2014-05-04
  • Kermode, AC (1972), Parvoz mexanikasi, 11-bob, 350-bet - 8-nashr, Pitman nashriyoti, London ISBN  0-273-31623-0
  • Klansi, LJ (1975), Aerodinamik, Pitman nashriyoti, London ISBN  0-273-01120-0

Tashqi havolalar