Generator de vortex

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Generator de vortex Micro Dynamics montat pe aripa unui Cessna 182 K.
descriere schematică a modului în care generatorul de vortex crește caracteristicile aerodinamice ale debitului .
Modelul Cessna 182 K din 1967 în zbor cu instalarea aftermarket a generatorului vortex pe marginea anterioară a aripii
Symphony SA-160 proiectat cu două generatoare de vortex speciale pe aripi pentru a asigura eficiența eleronului în stand

Un generator de vortex (VG) sau ( generator de vortex ) este un dispozitiv aerodinamic , constând dintr-o mică lamă subțire rigidă, dreaptă sau curbată, montată de-a lungul axei suprafeței portante a unui profil aerian al unei aripi aeronautice [1] sau a unui rotor de o turbină eoliană [2] . VG poate fi , de asemenea , instalat pe părți ale unui vehicul aerodinamic , cum ar fi fuselajul unui „ aerodină sau un“ vehicul cu motor . Când profilul sau corpul este scufundat într-un flux, VG creează vârtejuri , care favorizează amestecarea stratului limită prin energizarea fluxului aproape de profil. Acest lucru întârzie separarea fluxului de profil, scăzând viteza de blocare a aripilor și suprafețelor de control ale aeronavelor [1], cum ar fi: clapete , ascensoare , elere și cârmă [3] .

Metoda de operare

Generatoarele cu vortex (VG), utilizate pentru a întârzia separarea debitului, sunt poziționate pe suprafețele exterioare ale vehiculelor [4] și pe elicele turbinelor eoliene. Ele sunt instalate pe ambele, în apropierea marginilor anterioare ale profilului, pentru a favoriza schimbul de impuls între curentul netulburat și regiunea de detașare joasă și apropiată a stratului limită. VG-urile sunt de obicei dreptunghiulare sau triunghiulare și sunt poziționate pe suprafața zonei afectate de stratul limită și de-a lungul liniilor apropiate de partea cea mai groasă a aripii, într-o poziție oblică în așa fel încât să aibă un unghi de incidență cu în ceea ce privește fluxul local, pentru a crea un vortex care crește energia stratului limită în contact cu suprafața. [1]

Avioanele care utilizează VG sunt, de exemplu: Embraer 170 și Symphony SA-160. Pentru modelele de aripi variabile transonice VG-urile pot reduce potențialele probleme de blocare ( Harrier , Blackburn Buccaneer , Gloster Javelin ).

Instalare post-vânzare

Multe aeronave sunt echipate cu aripioare de generare a vortex deja planificate în producție, dar există și piața pieselor de furnizori care vând kituri VG pentru a spori STOL performanța unor aeronave ușoare. [5] Kit furnizori susțin că VGS reduce viteza stand și viteze de decolare și de aterizare , crescând totodată eficiența eleronelor, a lifturilor și a cârmelor, îmbunătățind astfel controlabilitatea și siguranța la viteze mici [6] . Pentru avioanele experimentale sau de construcție a kiturilor, generatoarele vortex sunt ieftine și pot fi instalate cu ușurință; dar pentru aeronavele certificate, costurile de certificare pot fi ridicate, ceea ce face ca modificarea să devină un proces relativ scump [5] [7] .

Kituri VG instalate după vânzare au în principal avantajul de a obține beneficii la viteză mică, dar dezavantajul este că sporesc rezistența , reducând ușor viteza de croazieră și crescând consumul. În testele efectuate pe un Cessna 182 și un Piper PA-28-235 Cherokee de către laboratoare independente, s -a constatat o pierdere a vitezei de croazieră de la 1,5 la 2,0 kn (2,8-3,7 km / h). Cu toate acestea, aceste pierderi sunt relativ mici, deoarece o aripă la viteze mai mari are un unghi mic de atac și, în consecință, o rezistență mai mică indusă de VG [7] [8] [9] .

Pentru avioanele bimotoare, producătorii susțin că generatoarele cu vortex reduc viteza minimă de control în aer a aeronavei ( V mc a ) cu un motor inoperant, măresc valoarea MZFW și MGTOW , dar îmbunătățesc eficacitatea eleronului și cârma, asigurând o manevrare mai lină în turbulență [5] .

Reducerea zgomotului

Lufthansa susține că o reducere a zgomotului de până la 2 dB poate fi realizată prin adoptarea generatoarelor Vortex utilizate pe partea inferioară a aripii aeronavelor familiei Airbus A320 pentru a reduce zgomotul generat, la aterizare, de fluxul de aer. gurile de aerisire [10] .

Notă

  1. ^ a b c Peppler, IL, From The Ground Up , Ottawa Ontario, Aviation Publishers Co. Limited, 1996, p. 23, ISBN 0-9690054-9-0 .
  2. ^ Generatoare de turbine eoliene Vortex. Arhivat 23 martie 2015 la Internet Archive ., UpWind Solutions.
  3. ^ (RO) Cum funcționează generatoarele Micro Vortex pe microaero.com.
  4. ^ Clancy, LJ Aerodynamics , Secțiunea 5.31
  5. ^ a b c ( EN ) Generatoare de micro vortex pentru aeronave cu un singur motor și cu două motoare , pe microaero.com .
  6. ^ (RO) Beneficii pe care le puteți aștepta cu Landshorter! generatoare de vortex , la landshorter.com . Adus la 15 decembrie 2016 (arhivat din original la 6 noiembrie 2016) .
  7. ^ A b (EN) Generatoare de vortex: Band-Aids sau Magic? , pe avweb.com .
  8. ^ Psutka, Kevin, Micro-vortex generators , COPA Flight. Arhivat 20 decembrie 2016 la Internet Archive ., August 2003
  9. ^ Kirkby, Bob, Vortex Generators for the Cherokee 235, COPA Flight Depozit 20 decembrie 2016 în Internet Archive ., Iulie 2004
  10. ^ (RO) Lufthansa primește livrarea primelor aeronave din lume cu generatoare de vortex pe lufthansagroup.com (depus de „Url-ul original 20 decembrie 2016).

Alte proiecte