Возвращаясь домой с Денверского Комикона на Боинге 737, я увидел скошенный фланец на двигателе. Не могли бы вы описать его назначение?
Фотографии CGCampbell , лицензия CC0
Это называется «обрешеткой» или « скулой » (обтекатель аэродинамического обтекателя / скулой, обвязкой / скулой гондолы).
Они позволяют самолету создавать большую подъемную силу на более низких скоростях, что влечет за собой такие положительные последствия, как более низкие скорости сваливания, более низкие посадочные скорости, более низкие скорости взлета и более короткие взлетно-посадочные полосы.
Ремни следует использовать, если гондолы установлены близко под крылом самолета, см. Также Почему не все самолеты используют / нуждаются в скулах гондол? . Гондолы обычно монтируются таким образом, чтобы
Из патента США 20100176249: Гондола двигателя самолета, содержащая генератор вихрей :
При оптимальной компоновке и на больших углах атаки такие вихрегенераторы, известные как обтекатели гондол или скулы , создают мощный вихрь, обтекающий крыло, где на предкрылке перед указанным крылом он задерживает отрыв воздушного потока до тех пор, пока самолет не летит под большими углами атаки.
Идея восходит к 1971 году ( патент США 3744745: Liftvanes ):
в условиях эксплуатации, когда встречаются большие углы атаки, например, при посадке или взлете, лопасти противодействуют сильному восходящему потоку вокруг гондолы, уменьшая отрыв потока в ее верхних областях и обеспечивая сильный нисходящий поток, отмеченный краевыми задними вихрями.
От Р. С. Шевелла. Аэродинамические ошибки: может ли CFD их удалить? 1985 г.
Испытания в аэродинамической трубе DC-10 показали значительную потерю максимального коэффициента подъемной силы в конфигурациях с отклоненным закрылком и удлинением посадочного предкрылка по сравнению с прогнозами. Это привело к увеличению скорости сваливания примерно на 5 узлов в конфигурации захода на посадку. Первоначальное сваливание крыла произошло за гондолами и перед внутренними элеронами. С помощью методов визуализации течения проблема была прослежена до эффектов следа за гондолой при больших углах атаки и отсутствия предкрылка вблизи пилонов гондолы. Решение было разработано в 12-футовом герметичном туннеле Исследовательского центра Эймса НАСА и оказалось, что это пара полос, установленных вперед с каждой стороны гондол в плоскостях примерно на 45 градусов выше горизонтали. Окончательная форма ремня была оптимизирована в летных испытаниях. Стрейки — это просто большие генераторы вихрей. Вихри смешивают воздух пограничного слоя гондолы с набегающим потоком и уменьшают потерю импульса в следе. Затем вихри проходят над верхней поверхностью крыла, продолжая этот процесс перемешивания. Вихри, вращающиеся в противоположных направлениях, также создают нисходящий поток над незащищенной предкрылком областью крыла, что еще больше снижает преждевременное сваливание. Эффект страйков заключается в уменьшении необходимой длины взлетной и посадочной площадок примерно на 6%, что является очень большим эффектом.
В дополнение к ответу пользователя 2168 , вот несколько изображений , иллюстрирующих принцип работы скул гондолы, также называемых обтекателями гондолы или аэродинамическими обтекателями вентилятора .
Обратите внимание, что вихри есть всегда, но их можно увидеть только в особых условиях, объяснение смотрите в конце этого ответа.
YouTube-видео первого полета нового Boeing 747-8 Intercontinental Majestic пользователя Altumkell, видны левые двигатели самолета.
Как было сказано выше, для того, чтобы вихри были видны, должны выполняться некоторые условия:
Чтобы быть более точным, влажность, давление и температура окружающего воздуха должны «соответствовать» падению давления, вызванному скулами/перекладинами гондолы (это падение давления связано с ускорением потока, т.е. более высокой скоростью потока, вызванной скулы/полосы гондолы). Для пассажирских самолетов это обычно происходит во влажные дни не слишком высоко над землей.
Предположим, что это правда. Кроме того, мы предполагаем, что воздух несжимаем, что обычно верно для скоростей
- что касается взлета и посадки.
Теперь увеличение скорости потока
вызванные скулами/страйками гондолы, приводит к снижению статического давления
, что приводит к снижению статической температуры
(общее/застойное давление
и общая/температура застоя
примерно оставаться постоянным,
,
).
Если температура падает ниже местной точки росы, происходит конденсация: газообразный водяной пар превращается в жидкое водяно-капельное облако – это видно на снимках.
В качестве примечания: во время конденсации высвобождается «энтальпия / скрытая теплота конденсации».
Подобные эффекты и объяснения можно найти, например, в том, как этот вихрь формируется внутри реактивного двигателя? , Почему на крыле особенно при взлете и посадке образуется конденсат? и Что вызвало образование колеблющегося облака в воздухозаборнике реактивного двигателя во влажный день? .
Источники изображения:
Я не верю, что учение в патенте правильное.
Вместо того, чтобы нисходящая струя от стрейка подавляла восходящую струю крыла (и помните, что другая сторона вихря добавляется к восходящей струе крыла!) Мы полагаем, что вихрь хорошо организован и может противостоять неблагоприятному градиенту давления крыла лучше, чем ' мусорный след гондолы без ремня.
Размер и расположение полосы определяют, когда вихрь лопнет, и, следовательно, определяют, когда внутренние крылья остановятся. В идеале вы хотели бы, чтобы это было одновременно с подвесным крылом. Слишком поздно, и вы получите неприемлемый шаг вверх. Слишком рано, и вы потеряете низкоскоростные характеристики (более высокие скорости сваливания приравниваются к графикам с более высокими скоростями и большей длине взлетной площадки).
Кстати, внешний ремешок практически не имеет ценности, поэтому у самолетов Боинг есть ребра только с внутренней стороны.
Лнафцигер
Киган
CGCampbell
Киган
Майкл Холл
Майкл Холл
CGCampbell