Moottori Pysähtyy Siipi Poikkileikkaukset

Link: http://www.eng.famu.fsu.edu/~dommelen/research/airfoil/airfoil.html

Työ suoritetaan Szu-Chuan Wang. Tämä työ oli mahdollista tukea, Air Force Office of Scientific Research.


Siiven sakkaus

Pilttuu on ei-toivottu ilmiö, joka ilma-aluksen siivet kokemus lisääntynyt ilmanvastus ja laski hissi. Se voi aiheuttaa koneen kaatumisen.

Sakkaus tapahtuu, kun kone on alle liian suuri kohtauskulma (angle of attack on välinen kulma kone ja suunta lento). Se voi esiintyä aikana lentoonlähdön tai laskun vuoksi, kun lentonopeus on suhteellisen alhainen: alhaisella nopeudella aerodynaamiset voimat ovat vastaavasti pienempiä, ja ainoa tapa saada tarpeeksi nosta painoa kone on lentää lentokone suurempi kohtauskulma. Jos välinpitämätön ohjaajan avulla nopeus liian alhainen, kone ylittää kriittinen kohtauskulma ja sakkaus tapahtuu.

Koska sakkaus siiven tuottaa vähemmän nosta ja enemmän vetää; lisääntynyt vedä syitä nopeus vähentää edelleen niin, että siipi tuottaa jopa vähemmän hissi. Itse asiassa, kone putoaa pois ilmaa. Maa odottaa alla.

Miksi sakkaus tapahtuu

Miksi siivet pilttuu? Se johtuu prosessien sisällä rajan kerros, kerros jälkeenjäänyt ilma pinnan lähellä siiven. Jotta siipi olisi tehokasta, ilman täytyy virrata kokonaan ympäri johtava (edessä) siiven takareunassa. Liian suuri kulma hyökkäys, ilman rajakerros lähellä etureuna ei onnistu ja että se irtoaa siiven pinnasta.

Alla on numeerinen simulointi, joka on hiipumassa siipi on nähnyt poikkileikkaus. Etureuna on jäljellä, takareuna on oikealla. Vuonna simulointi, rajakerros on edustettuina pyörteet (miniatyyri tornadot), joka esitetään niin kuin mustia tai valkoisia pisteitä, riippuen pyörimissuunta. Siipi kentillä jopa kohtauskulma 30 astetta, jolloin pilttuu:

t = 1 (alkaa pitching)
Ensimmäisessä kuvassa siipi liikkuu pieni kohtauskulma (tässä otettu kuin nolla). Huomaa, että rajakerros pyörteet jäävät lähelle siiven, kunnes ne pestään loppupäässä. Nolla kulma hyökkäys, ei ole hissiä, ja siellä on vähän vetää.
t = 2

t = 3
Siipi on alkanut syöttää, mutta rajakerroksen pyörteet pysyä lähellä siipi. Siipi on nyt tuottaa merkittäviä nosta voima, ja vielä vähän vetää.
t = 3.5

t = 4.25

t = 5 (päättyy pitching)
Kohtauskulma on liian suuri. Rajakerros pyörteet on erotettu yläpinnan siipi, ja tuleva virtaus ei enää taivu kokonaan ympäri etureuna. Siipi on pysähtynyt, aiheuttaa merkittävä vedä. Kuitenkin, paljon, että hissi pysyy koska erotettu pyörteet ovat vielä yläpuolella siipi.
t = 6
Kun erotettu pyörteet ovat puhalletaan ohi takareuna, hissi alkaa pudota pois.
t = 7
Siipi on nyt tuottaa vähän nostaa, ja paljon vetää. Kuitenkin, se on helpompaa ilman virtauksen noin etureuna siipi ilman hissiä, ja virtaus alkaa kiinnittyä.
t = 7.5

t = 7.75

t = 8
Virtaus on pitkälti kiinnitetty uudelleen, ja nostovoimakerroin (nosto-työkalu siipi) on väliaikaisesti palautettu. Valitettavasti tämä perustaa uuden syklin erottaminen; lisäksi lisääntynyt vetää vähentää nopeutta liikaa tuottaa paljon nosta, jopa hyvä nostaa kerrointa.
t = 8.5

t = 8.75

t = 9

Tässä on kehitys nosta, vedä ja hetki kertoimia:
  

Kuinka palauttaa

Toipua pilttuu, ohjaajan on vähentää kohtauskulma takaisin riittävän alhainen arvo. Vaikka kone on jo laskussa kohti maapohjan jyrkkä kulma, ohjaajan täytyy työntää keppiä eteenpäin työntää nenä entisestään alas. Tämä vähentää kulma hyökkäys, ja siten vetää.

Kone alkaa poimien nopeus, menee alas vieläkin nopeammin. Mutta heti kun kone on piristyi tarpeeksi nopeutta niin, että siipi voi taas painon kone, lentäjä vetää kepistä lisätä kohtauskulma taas (tällä kertaa oleskelevat sallittu alue), ja palauttaa nosta siipi.

On selvää, toipua pilttuu liittyy joitakin menetys korkeus. Torit ovat kaikkein vaarallisimpia matalilla korkeuksilla. Moottorin teho voi auttaa vähentää menetys korkeus, lisäämällä nopeutta nopeammin ja myös auttaa kiinnitä virtaus siiven päälle.

Miten vaikeaa on toipua pilttuu riippuu koneesta. Jotkut koneet, jotka ovat vaikea saada takaisin on kiinni shakers: ravistamalla kiinni hälytykset ohjaaja että pilttuu on välitön. Pilttuu ominaisuudet riippuvat myös siitä, miten kone on ladattu; painopiste kone on riittävän kaukana foward.

Pyörii

Huonompi versio pilttuu on spin, jossa kone kierteelle alas. Sakkaus voi kehittyä spin kautta rasituksessa on sivusuunnassa hetkellä väärään aikaan.

Mekaniikka spin ovat monimutkaisia. Riippuen koneesta, (ja tavasta, jolla se on ladattu!) se voi olla vaikeampaa tai mahdotonta saada alkaen spin. Elpyminen edellyttää hyvä hyötysuhde pyrstön pinnat kone; tyypillisesti elpyminen liittyy käytön peräsin lopettaa spinning, ja lisäksi hissi rikkoa pilttuu. Kuitenkin siivet saattavat estää ilmavirran häntää. Jos painopiste kone on liian kaukana, se pyrkii tekemään elpyminen vaikeampaa. Lentäjä voi saada eksyksissä, jonka huimaa vaikutukset spin ja levitä väärää korjauksia.

Vaikka kone on hyvin suunniteltu, ladattu sallituissa rajoissa ja hyödyntämistä on toteutettu moitteettomasti, korkeus menetys spin voi olla hyvin suuri. Kun pysähtyy ja kierrokset ovat todennäköisesti lentoonlähdön ja laskeutumisen, voi yksinkertaisesti olla, että paljon korkeus saatavilla. Alla FAA sääntöjä yksityiset lentäjät, pilttuu koulutusta tarvitaan, mutta spin elpyminen ei ole. Stall koulutuksen avulla ohjaaja tunnistaa lähestyvä sakkaus, ja toteutettava korjaavia toimenpiteitä, ennen kuin todellinen pilttuu ja ehkä spin voi esiintyä.


Shih, C., Lourenco, L., Van Dommelen, L. \& Krothapalli, A. (1992) Epävakaa virtaus ohi airfoil pitching tasaisella nopeudella. AIAA Lehti 30 1153-1161.

Leave a Reply