De ponta fenda - Leading-edge slot

Um slot de ponta em um STOL aeronaves

A fenda de ponta é um fixo aerodinâmica característica da asa de algumas aeronaves para reduzir a velocidade de estol e promover boas qualidades de manipulação de baixa velocidade. Uma ranhura de ponta é uma lacuna spanwise em cada asa, permitindo que o ar flua por baixo da asa para a sua superfície superior. Deste modo eles permitem em voo mais elevados ângulos de ataque e, assim, reduzir a velocidade de perda.

Finalidade e desenvolvimento

fenda de ponta-span completa na ala da PZL-104M Wilga 2000

Em um ângulo de ataque superior a cerca de 15 ° muitas aerofólios entrar na tenda . A modificação de um tal perfil aerodinâmico com uma ranhura de ponta fixa pode aumentar o ângulo de travar a entre 22 ° e 25 °.

Slots foram inicialmente desenvolvidos pela página de Handley em 1919 e a primeira aeronave a voar com eles era a HP17 experimental, uma versão modificada Airco Dh.9A . O primeiro avião equipado com ranhuras controláveis foi o Handley Página HP20 . O licenciamento do projeto tornou-se uma das principais fontes de renda na década de 1920 da página de Handley.

Semelhante, mas retráctil, dispositivos de ponta são chamados ripas . Quando o ripas abre, cria uma fenda entre a ripa e o restante da asa; retraído, o arrastamento é reduzido.

Uma ranhura de ponta fixa pode aumentar o máximo coeficiente de sustentação de uma secção de aerofólio 40%. Em conjunto com uma ripa, o aumento do coeficiente de elevação máxima pode ser de 50% ou mesmo 60%.

Ao contrário borda final abas , ranhuras de ponta não aumentar o coeficiente de elevador no ângulo de ataque zero uma vez que eles não alteram a curvatura .

Operação

ranhura de ponta parcial do vão na asa de um Stinson 108-3
Fieseler Storch com ranhuras completa-span
Um Zenith STOL CH 701 mostrando a sua ranhura completa do vão.

Uma ranhura de ponta é uma (não-fechamento) lacuna fixa atrás da asa bordo de ataque . Ar a partir de baixo da asa pode acelerar através da ranhura para a região de baixa pressão acima da asa, e a saída da ranhura deslocando-se paralelamente à superfície superior da asa. Este fluxo de alta velocidade de mistura, em seguida, com a camada limite ligada à superfície superior e atrasos boundary separação de camadas a partir da superfície superior.

Slots naturalmente cobrar um pênalti na aeronave em que eles são usados. Isso é porque eles contribuem para arrastar em comparação com uma asa unslotted. O arrasto adicional a baixa velocidade é aceitável por causa da redução benéfica na velocidade de perda e melhoria nas características de manipulação, mas a velocidades mais altas, o arrasto adicional contribuiu por fendas é uma desvantagem significativa porque reduz a velocidade de cruzeiro e aumenta o consumo de combustível por unidade de distância percorrida.

Uma maneira de reduzir o arrasto de cruzeiro de ranhuras é torná-los capazes de ser fechado. Este arranjo é conhecido como ripas de ponta . Aerodinamicamente, ripas funcionam da mesma maneira como entalhes fixos mas ripas podem ser retraídos em velocidades mais altas quando eles não são necessários. Slats, por sua vez, são mais pesados e mais complexo do que slots.

A baixas ângulos de ataque o fluxo de ar através da ranhura é insignificante, apesar de que contribui para arrastar . Em ângulos progressivamente mais elevados de ataque, o fluxo de ar através da ranhura torna-se cada vez mais significativo, acelerando a partir da região de pressão mais elevada por baixo da asa para a região de pressão mais baixa na parte superior da asa. Em ângulos de ataque elevados a velocidade do ar relativamente mais rápida para o aerofólio é muito perto do bordo de ataque, sobre a superfície superior. Nesta região de alta velocidade no ar local, o atrito da pele ( força viscosa ) é muito elevada e a camada limite que chega na ranhura na parte superior da asa perdeu muita da sua pressão total (ou total de energia mecânica ) devido a este atrito. Em contraste, o ar que passa através da ranhura não tem experimentado esta velocidade aerodinâmica local de alta ou alta fricção da pele, e a sua pressão total mantém-se próximo do valor livre de fluxo. A mistura da camada limite de superfície superior com ar entrar através da ranhura re-energiza a camada limite que então se mantém ligado à superfície superior da asa para um ângulo mais alto de ataque do que se a ranhura não foram. A ranhura de ponta foi, por conseguinte, uma das primeiras formas de controlo da camada limite .

Aplicação de fendas de ponta

ranhuras de ponta são geralmente de dois tipos: aqueles que são completa do vão e aqueles que são parcial do vão.

Ranhuras-span completo são geralmente encontrados em Short Take-off and Landing STOL aviões como o Fieseler Storch , Dornier Do 27 , PZL-104M Wilga 2000 , e Zenair CH 701 STOL . Sua finalidade principal é permitir que a aeronave a voar em um ângulo maior de ataque antes de atingir o ângulo de estol.

Em aeronaves que não sejam especialista aeronave STOL, slots de full-extensão tem graves inconvenientes, porque, para aproveitar o alto ângulo de ataque na barraca, eles geralmente exigem pernas rodante longos que tanto causam alta arrastar ou são mais longos que podem ser acomodados facilmente dentro a fuselagem.

Ranhuras parcial vãos são normalmente encontrados somente na porção de popa da asa onde eles assegurar o fluxo de ar sobre a parte da asa permanecerá unstalled em ângulos maiores de ataque do que as porções interiores da asa. Isto assegura que as bancas asa raiz primeiro e contribui para o comportamento dócil tenda e manter o controlo do aileron longo do estábulo. Usando ranhuras deste modo produz um resultado semelhante ao empregando lavagem sobre uma asa, mas através de um meio diferente. Exemplos de aviões com parcial do vão, os entalhes fixos são o Stinson 108 , Bristol Beaufort , Lockheed Hudson , e Dornier Do 28D-2 Skyservant .

Veja também

Referências

  • Ira H. Abbott, e Albert E. Von Doenhoff (1959), Teoria da Asa secções , Dover Publications Inc., New York SBN 486-60586-8
  • Aviação Publishers Co Limited: de baixo para cima, Vigésima Sétima Edição Revisada . Aviação Publishers Co Limited, 1996. ISBN  0-9690054-9-0
  • Clancy, LJ (1975), Aerodinâmica , Capítulo 6 Dispositivos de alta elevação , Pitman Publishing Limited, Londres ISBN  0-273-01120-0
  • Kermode, AC (1972), Mecânica de Voo , Capítulo 3 aerofólios - velocidades subsônicas (8ª edição) Pitman Publishing Limited, Londres ISBN  0-273-31623-0

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