Hyper flapper

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un Boeing 747 ANA cu clapete complet extinse cu câteva secunde înainte de aterizare
Suprafețe de control pe o singură aripă:
  1. Clapă de capăt ;
  2. Eleron cu viteză redusă;
  3. Eleron de mare viteză;
  4. Carenaj al actuatorului cu clapă;
  5. Flap Krüger;
  6. Clapeta de margine ( șipcă );
  7. Clapă triplă;
  8. Clapă triplă;
  9. Spoilere;
  10. Spoilerele de frână aerodinamice.

Clapa este un organ în mișcare conectat la aripi și comun pentru multe avioane . În limba italiană este adesea indicat cu clapa anglo-saxon termen, în cazul în care elementul este amplasat pe marginea posterioară sau șipcă (în alula Italiană [1] [2] ) , în cazul în care clapa este plasat pe marginea conducătoare . În unele aeronave militare (cum ar fi Eurofighter Typhoon , M346 ) clapetele de margine de conducere sunt denumite clapete de margine de conducere.

Clapetele sunt utilizate în principal în timpul decolării și aterizării pentru a crește ridicarea aripii la viteze mici.

Principiul de funcționare

O aripă care decolează

Creșterea ridicării se datorează a doi factori: curbura mai mare a profilului și, pe unele tipuri de clapete, creșterea corzii pe profilul aripii . Ca efect secundar există, de asemenea, o creștere deloc neglijabilă a rezistenței aerodinamice .

Clapetele de margine anterioară funcționează și ca „suflante” pentru fluxul de aer de pe partea din spate a foliei aeriene, în unele cazuri crescând turbulența stratului limită , energizând fluxul și întârzând astfel detașarea acestuia din partea superioară a aripii. Alte sisteme pentru controlul stratului limită au fost, de asemenea, studiate în trecut, cum ar fi aspirația de-a lungul spatelui aripii sau clapeta cu jet , dar datorită complexității lor de construcție și întreținere au găsit aplicarea doar în prototipuri sau în câteva alte avioane militare.

În loc să aducă aripa la unghiuri critice de atac și riscând un iminent stand , datorită flapsurile, profilul aripii este modificat prin creșterea curbura și suprafața sa (prin extinderea clapelor sau trailing clapete de margine) permițând astfel la „flux aerodinamic” să nu se separe de marginea extrados (partea superioară a aripii unde se generează efectul principal al ridicării, adică suportul aeronavei prin alunecarea firelor fluide de pe suprafață); o suprafață adecvată a aripii „portante” este astfel garantată chiar și la viteze mici și valori ridicate ale unghiului de incidență; aceste condiții apar în principal în fazele de decolare și aterizare.

La aeronavele mai mici (și mai lente), clapetele nu sunt uneori folosite, deoarece aripa este deja proiectată să funcționeze la viteză mică, în timp ce în cele puțin mai mari, se folosesc doar cele de tip clapetă , poziționate pe marginea de ieșire și care se înclină în jos cu unghiuri reglabile de pilot.

Avioanele , care călătoresc cea mai mare parte a timpului cu viteză mare (aproximativ 470 de noduri, sau 870 km / h, pentru un Boeing 737 ) au nevoie de modificări substanțiale ale aerodinamicii lor în timpul apropierii și aterizării: astfel pilotul operează atât clapeta, cât și lamela și poate ateriza la viteze (aproximativ 120 de noduri) destul de departe de a se bloca .

Clapete extinse

În general, clapetele parțial deschise (10-20 °) generează o creștere puternică a ridicării și o creștere relativ mică a rezistenței (care, totuși, este mai mare decât cea a ridicării), în timp ce complet deschise (30-45 °) o creștere bruscă în rezistență. Din acest motiv, prima configurație este utilizată, practic întotdeauna, pentru a permite decolarea de pe piste cu lungime redusă sau pentru a ateriza pe piste care sunt considerabil scurte sau caracterizate de obstacole (de exemplu, cea din Lampedusa, Pantelleria, Reggio Calabria etc. .); În sfârșit, ar trebui subliniat faptul că utilizarea unei setări de clapetă ridicată este recomandată de producători în cazul unei aterizări pe piste „contaminate” (prin contaminare ne referim la acea porțiune a pistei pe care există o cantitate considerabilă de apă „stagnant” în urma unei furtuni puternice, de exemplu, sau există o anumită cantitate de zăpadă sau alt material). Aceste directive, referitoare la utilizarea clapetelor la aterizarea pe piste „contaminate”, au scopul de a minimiza posibilitatea unui fenomen numit „ acvaplanare ”, asigurând astfel un bun coeficient de frecare a roților pe suprafața pistei și efectuarea frânării acțiune mai eficientă, de asemenea, deoarece abordarea cu setări de clapete mari (de exemplu: 40 °) are loc la viteze mai mici decât o setare mai mică (de exemplu: 25 °).

Creșterea ascensiunii variază de la 30-40% dintre cele mai simple modele instalate pe aeronavele de turism, la 100-150% pentru modelele mai complexe, instalate pe avioane. Rețineți că viteza de blocare scade invers proporțional cu rădăcina pătrată a coeficientului de ridicare și direct proporțională cu rădăcina pătrată a ridicării. Cu alte cuvinte, trebuie să cvadruplați coeficientul de ridicare pentru a înjumătăți viteza de blocare. Cu toate acestea, spațiul de decolare și aterizare crește odată cu pătratul vitezei, prin urmare dublând coeficientul de ridicare înjumătățește spațiile de decolare și aterizare.

Clapele din planor

În planor , se utilizează clapete cu funcții și configurații speciale. De fapt, pe lângă configurațiile clasice pentru zbor lent, numite configurații pozitive, ele pot fi setate și într-o configurație negativă pentru zbor rapid. În practică, în planor, în special cele moderne, este posibil nu numai să călătoriți în jos, ci și în sus; în acest fel curbura profilului este redusă, scăzând rezistența și făcându-l mai potrivit pentru zborul rapid.

În planor, uneori sunt folosite clapele spoilerului , cu funcția de frână cu aer .

Prezența sau absența clapelor este una dintre caracteristicile utilizate pentru a identifica clasa căreia aparține aeronava, deoarece reprezintă un avantaj, în comparație cu modelele care nu le utilizează, în competițiile de planare.

Tipuri de clapete pe marginea din spate

Clapetă simplă sau simplă

Diagrama cu clapă simplă.svg

Ele constau pur și simplu din părți ale marginii de ieșire articulate pe aripă cu o excursie maximă între 40 ° și 50 °. Creșterea coeficientului de ridicare, cu maximum 50%, se datorează exclusiv variației curburii profilului, trebuie remarcat faptul că profilul de la acest moment s-a transformat într-un „convex concav” și deci un profil cu un zbor lent și o ridicare maximă care în această situație (decolare sau aterizare) este ideală, în timp ce în zbor prin retragerea clapetei, devine un profil ideal pentru zbor rapid.

Clapă cu fante sau clapă cu fante

Slot clap diagram.svg

Aparent la fel ca clapetele simple , au caracteristica, atunci când sunt extinse, de a crea o fantă bine definită între marginea din spate a aripii și marginea anterioară a clapetei , care permite o trecere a fluxului ventral, echipată cu energie mai mare, pe partea din spate a clapetei. Această abatere a debitului mărește energia stratului limită de pe suprafața dorsală a clapetei, generând astfel o creștere a coeficientului de ridicare egal cu 70%. Cu toate acestea, contribuția la creșterea ridicării dată de variația curburii profilului este întotdeauna prezentă.

Clapeta Intrados (sau clapeta despărțită ) sau clapeta despărțită

Diagrama cu clapă divizată.svg

Acestea constau dintr-o suprafață plană articulată pe aripă în suprafața ventrală și sunt deviate la unghiuri similare cu cele ale clapelor simple . Creșterea coeficientului de ridicare, cu aproximativ 60%, se obține datorită creșterii curburii profilului, dar este ușor mai mare decât cea a clapelor simple datorită faptului că suprafața aripii dorsale nu este modificată. Caracteristica substanțială a clapelor despicate este de a genera rezistență ridicată chiar și pentru unghiuri de extensie mici, deoarece acestea determină o separare între fluxul dorsal și ventral în apropierea marginii de ieșire, creând astfel un traseu turbulent, numit și „ panglica lui Berenice ”, care crește rezistența formei. .

Clapetă culisantă sau clapetă Fowler

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: clapetă glisantă .
Fowler flap diagram.svg

Au caracteristici foarte asemănătoare cu suprafețele de control secundare anterioare, cu particularitatea că mișcarea lor nu utilizează doar un grad de libertate, ci două, rotație și translație. Acest privilegiu poate fi tradus într-o eficiență mai mare în ceea ce privește controlabilitatea aeronavei, în special în configurațiile de zbor.

Tipuri de clape pe marginea anterioară

Clapeta de pe marginea anterioară articulată ca un obturator

Mai des denumite lamele , acestea sunt suprafețe aerodinamice de pe marginea anterioară a aripilor avioanelor cu aripi fixe, care fac parte din acestea din urmă atunci când sunt retrase. Pe de altă parte, când sunt extinse, datorită șinelor glisante, acestea sunt ghidate pentru a crea o alungire a profilului aripii cu o accentuare simultană a curburii profilului în sine. În același timp, se creează o fisură care permite trecerea unui anumit flux la viteză mare capabil să energizeze stratul de limită superioară. [3]

Clapă de margine anterioară articulată „în nas”

Similar cu precedentul, dar, în timp ce acesta constă dintr-un panou care se îndepărtează de marginea anterioară a aripii atunci când este extinsă, în aceasta se află întreaga secțiune a marginii anterioare care se rotește în jos. [4]

Aletta Handley-Page

Aripioarea Handley-Page (în engleză slotul de margine de vârf) este un tip de clapă instalată pe marginea de întâmpinare a aripilor care, extinzându-se înainte, creează o fantă și astfel permite aerului să curgă din intrados (suprafața inferioară sau burta) către extrados (suprafața superioară sau spatele) aripii. Acest lucru permite aeronavei să zboare în unghiuri mari de atac prin reducerea vitezei de blocare. [3]

Aletta Krüger

Spre deosebire de lamele sau marginile de sus suspendate, suprafața superioară a aripii principale și nasul acesteia nu sunt modificate. În schimb, o porțiune din aripa inferioară este rotită înainte, cu fața către marginea anterioară. Aceasta este denumită, de obicei, clapa de margine anterioară . [3]

Notă

  1. ^ Alula , în Treccani.it - ​​Treccani Vocabulary online , Institute of the Italian Encyclopedia. Adus la 18 iulie 2016 .
  2. ^ Alula , în Great Dictionary of Italian , Garzanti Linguistica.
  3. ^ a b c http://dma.ing.uniroma1.it/users/impbordo_c2/COMANDIVOLO.IN.pdf
  4. ^ Norris și Wagner (2005)

Elemente conexe

Alte proiecte