Турбулизаторы

[МОТОР]

@ kvadratov , спасибо 

 

[KAA]

@ rukan2012
Алексей,спасибо за материалы по 4415, очень мне вовремя пришлись! :~)

 

[zov]

Коллеги, помогите "чайнику" разобраться:
1. Получается так, что генераторы вихрей дают прирост подъемной силы? [smiley=thumbsup.gif] Для их генерации  не нужно затрат энергии? :-/ "За чей счет банкет?" ;D
2. Если есть дармовая подъемная сила, то создав "замкнутую систему вихрей", в которой каждый последующий вихрь генерирует предыдущий,  нам и источник энергии не нужен? :~)
3. А если дармовой энергии (подъемной силы) нет - то зачем эти "вортексы" нужны?
Очень хотелось бы услышать ответы с точки зрения закона сохранения энергии :
Спасибо. И прошу прощения за "офф топ"

 

[Vassili]

Почитайте поподробнее. Вихрегенераторы затягивают срыв на больших углах, а на малых это сопротивление почти в чистом виде. Удачи.

 

[aerobaika]

На самом деле есть теория термодинамического влияния на аэродинамику,которая обьясняет многие непонятки на возрастания Су и откуда берется дополнительная энергия на увеличение подъемной силы!

 

[zov]

Почитайте поподробнее. Вихрегенераторы затягивают срыв на больших углах, а на малых это сопротивление почти в чистом виде. Удачи.

Это мне понятно. И с тем, что ЭТО дополнительное сопротивление, я с Вами полностью согласен. Вопросы мои - риторические.  Хотелось бы послушать "почитателей" этих генераторов вихрей. Пусть объяснят целесообразность их применения аргументированно, а не словами: " Многие их используют" 

 

[KAA]

@ zov
На создание вихревых жгутов лепестками энергия безусловно тратится. Об этом свидетельствует и неминуемая потеря макс. и крейсерской скорости (хотя диапазон скоростей расширяется),если вести речь об турбулизаторах на крыле или ГО. Но иногда их ставят для ликвидации зон отрыва потока на фюзеляжах, пилонах и т.п., тогда скорости могут и возрасти!

 

[zov]

На самом деле есть теория термодинамического влияния на аэродинамику,которая обьясняет многие непонятки на возрастания Су и откуда берется дополнительная энергия на увеличение подъемной силы!

Энергия... Дармовая... из ниоткуда...Нука-нука по-подробней. Может я чего-то пропустил в этой жизни :'(

 

[zov]

На создание вихревых жгутов лепестками энергия безусловно тратится.

Дык об этом и речь

Но иногда их ставят для ликвидации зон отрыва потока на фюзеляжах, пилонах и т.п., тогда скорости могут и возрасти! 

И это тоже не вызывает сомнений. Вопрос в другом: Вместо того, чтобы городить забор из лепестков, может лучше правильно подобрать несущую площадь и профиль крыла? А так же и компоновку? ;D
P.S. К стати, Алексей, с днем рождения тебя! И всего наилучшего!

 

[KAA]

1. Это-возможность дёшево устранить серьёзные недостатки аппарата, либо изменить его ЛТХ в сторону безопасности и улучшения ВПХ, не влезая в конструкцию.
2. Применение вихрегенераторов позволят добиться желаемого результата без усложнения конструкции,и даже с облегчить её (это о подборе площади).
Примеры: мой товарищ имеет СП-30 с вихрегенераторами и о предкрылках и не помышляет. Не нужны они ему. Но насколько проще и дешевле крыло без предкрылков!?
Я сейчас прорабатываю проектец. И применение данных

https://www.google.by/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://wind.nrel.gov/airfoi...

NACA 4415,форма и углы VG,числа Re 1-2 млн

позволяет уменьшить размеры крыла с этим профилем на 25% (как раз настолько повышается Су мах профиля)
А подобрать профиль с Су мах=1,86 без механизации-вообще проблематично,с учётом технологичности-особенно.
P.S. Спасибо, Олег!

 

[aerobaika]

Теплоемкость воздуха вроде как 1000дж на к на кг--отсюда и источник энергии--в вихре всегда пониженная температура и давление  и повышеннная скорость  потока--происходит перекачка потенциальной энергии газа в кинетическую!механизм очень тонкий и требует точной настройки --наиболее ярко выглядит при числах рейнольдса более 10млн на грузопассажирских лайнерах,где Су может достигать 4 единиц-или только термодинамика может обьяснить механизм образование смерчей в степях или торнадо над водой

 

[kvadratov]

Мне кажется, что тут в пылу полемики, некоторые товарищи все пытаются очень усложнить и заболтать...

Я думаю, что в элементарном виде, вопрос про вихрегенераторы - выглядит так :

Халявы в природе нет, как и невесть откуда взявшейся энергии при возникновении завихрений.

Вихрегенераторы безусловно увеличивают сопротивление летательного аппарата. Но - важный вопрос - на сколько и при каких условиях.

Как я понимаю - при горизонтальном полете - правильно сделанные вихрегенераторы оказывают незначительное сопротивление, которое достаточно мало - чтобы о нем расстраиваться.  Если самолет потеряет ( к примеру ) 5 км/ч из 150 возможных - невелика потеря.

Однако - если пилот прошляпил скорость - да еще задрал нос самолета - самолет не валится на крыло и не падает.
В общем - безопасность полета - повышается.  Поведение ЛА в условиях приближения к сваливанию - получается более стабильным и прогнозируемым.  Если самолет и можно свалить - сделать это с турбулизаторами - значительно труднее.

Мой товарищ - на самолете с турбулизаторами один раз прошляпил скорость, и утверждает что самолет стал просаживаться, но без тенденции к сваливанию. Он утверждает, что наличие вихрегенераторов - возможно спасло его от падения.
Высоты ( как это часто бывает ) было не много ( производился заход на посадку ).

Наличие вихрегенераторов не повод специально вводить ЛА в режимы близкие к возможности сваливания.  Однако - если в силу обстоятельств ЛА попадет в такой режим полета - завихрители увеличат шанс отделаться легким испугом - в ситуации, в которой  возникает опасность звонко шлепнуться о земной шар....

Не является ли это - достаточным набором доводов, для применения вортекс генераторов ?
Мне кажется что повышение безопасности полета на некоторых режимах - перевешивает незначительные потери максимальной скорости ( уменьшение скороси на несколько процентов - Вы скорее всего не почувствуете на практике ).

 

[aeroerik]

Почитайте поподробнее. Вихрегенераторы затягивают срыв на больших углах, а на малых это сопротивление почти в чистом виде. Удачи.

Это мне понятно. И с тем, что ЭТО дополнительное сопротивление, я с Вами полностью согласен. Вопросы мои - риторические.  Хотелось бы послушать "почитателей" этих генераторов вихрей. Пусть объяснят целесообразность их применения аргументированно, а не словами: " Многие их используют"  

Турбулизаторы это прекрасный способ увеличения максимального угла атаки конкретного крыла до момента развития срыва потока путем увеличения толщины пограничного слоя без изменения профиля и площади крыла, то есть без физической переделки самолета.

Увеличение угла атаки крыла без срыва потока по размаху крыла приводит к увеличению подъемной силы которая разумеется увеличивает общее сопротивление самолета. Поскольку чем больше подъемная сила крыла тем больше его сопротивление и соотвественно больше потребная тяга на винте. Турбулизаторы имеет смысл ставить на крыло самолета с двигателем обладающим запасом по мощности, поскольку увеличение угла атаки увеличивает не только подъемную силу, но и сопростивление (как функцию от подъемной силы) и соотвественно при разбеге, мощности двигателя может банально не хватать для преодоления этого сопротивления, соотвественно эффект от такой установки турбулизаторов может быть обратный так как просто увеличит длину разбега и несколько уменьшит крейсерскую скорость.

При посадке грамотные турбулизаторы в любом случае сыграют свою положительную роль поскольку наклон глиссады станет больше, скорость захода на посадку на бОльших углах станет меньше, что упростит расчет на посадку и на выдерживании даст возможность быстрее погасить поступательную скорость, соотвественно сократит пробег.

Но все о чем мы тут говорим разумеется нужно делать с учетом того, что площадь, профиль, углы установки стабилизатора и эффективность руля высоты позволят управлять самолетом на бОльших углах атаки и меньших скоростях. Кроме того элероны тоже имеют эффективность и при порывистом ветре на полосе дующем сбоку, да на меньших скоростях... В общем не продолжаю. То есть подходить к вопросам установки турбулизаторов нужно конечно очень вдумчиво.

А разницу до установки и после я видел на примере самолета Мауль М5. Скажу что разница разительная, самолет реально стал взлетать с пятачка и садиться на пятачок, пустой вообще творил чудеса.. При этом крейсер изменился в сторону уменьшения километров на пять-семь не больше до было 220, после стало 215 км/ч. Как то так

 

[cooley]

у меня стоят такие на Pa-18. с точки зрения пилота -
без турбулизаторов
- тянешь ручку, начинает трясти, потом падает одно крыло, - срыв.
с турбулизаторами
- тянешь ручку, скорость падает, самолет парашютирует - смотришь на горизонт - нос задран, смотришь на вертикальную скорость - падаешь.  очень классная вещь - позволяет на кабах задирать высоко нос и висетььна двигателе при заходе на посадку. конечно можно самолет завалить в срыв - но только если трим открутить назад. притобычном триме руля не хватает чтобы перевести из парашютирования в срыв.

 

[А17]

На протяжении пары лет "вортоксы" стояли на крыле А-20. Скорость сваливания с ними уменьшилась километров на 5-6, максимальная вроде бы тоже чуть уменьшилась но специальных замеров не проводили. По ощущениям, после установки "вортоксов" самолёт стал "плотнее" сидеть в воздухе, чуть меньше  реагировать на болтанку. Режим сваливания стал растянутым, и заранее предупреждал продолжительной тряской (за 7-8км/ч). Сваливание мягкое с неглубоким креном и моментальным выходом при отдачи ручки от себя. В то время проводили облёт нескольких винтов с разными настройками и была достигнута скорость примерно 218 км/ч.

 

[zov]

потока--происходит перекачка потенциальной энергии газа в кинетическую!

Ну, что же, если ЭТО именно так и происходит.... то понятно. Но доводы КАА, о том, что турбулизаторы - это дешевый способ исправления недостатков конструкции звучат убедительней. 

 

[Гришаткин Юрий]

Коллеги, помогите "чайнику" разобраться:

Я вижу суть вихрегенераторов в том, что они на реальном крыле не дают возникнуть большому по площади несимметричному срыву потока, который невозможно компенсировать. Дробя поток на мелкие переходы в область турбулентного обтекания они сохраняют на большие углы атаки безотрывность обтекания крыла и возникновение несимметричного срыва существенно меньшего по величине (на некоторых самолетах несимметричный срыв не достигается, раньше прекращается эффективность элеронов). Это с точки зрения повышения безопасности при полетах на самолетах с невысокими посадочными скоростями актуально, особенно если учесть влияние на них порывов ветра.
Что касается прироста подъемной силы, то это актуально для ограниченных взлетных полос (например посадки вне аэродрома) и требований НЛГ для СВС (где минимальная скорость не выше 65 или 83 км/час, в зависимости от страны).
На дельталетах это позволяет создавать крылья менее чувствительные к турбулентности (размах, площадь), но соответствующие НЛГ.

 

[Pisman]

Дробя поток на мелкие переходы 

может их и ставить не по всему крылу а только в районе корня элеронов? получается что их смысл затянуть срыв на концах, ну тогда и пускай центроплан срывается, а дальше вортексов срыв не пойдет. тогда их раза в 2-3 меньше можно ставить.
на миг-15/17 сколько гребней на крыле?- 2 или 3, а не 20, и на ил-62 один зуб на передней кромке. хватило. на стреловидном крыле...

 

[ФЛАшник]

на миг-15/17 сколько гребней на крыле?- 2 или 3, а не 20, и на ил-62 один зуб на передней кромке. хватило. на стреловидном крыле...

В том-то и дело,что на стреловидном. Оно само по себе имеет высокие противоштопорные свойства.

 

[urry_buh]

Оно само по себе имеет высокие противоштопорные свойства.

Ой-ли! Наберите поиском про штопор на самолёте со стреловидным крылом! А сучётом того, что для такого крыла без сужения и крутки циркуляция к увеличивается к законцовке....