Каковы условия для того, чтобы аэродинамический профиль был «тонким аэродинамическим профилем»?

Жесткой границы нет. Обычно это около 8% относительной толщины, детали зависят от изгиба и формы носа.

Типичным для тонкого аэродинамического профиля является сваливание, происходящее от носа, с внезапным отрывом верхнего бокового потока, в то время как более толстые аэродинамические поверхности начинают срыв срыва, начиная с задней кромки и постепенно продвигаясь вперед. Это дает тонким аэродинамическим профилям неприятное срывное поведение, в то время как толстые аэродинамические поверхности сваливаются более щадящими способами. Поведение сваливания зависит не только от толщины, но также от изгиба и деталей геометрии носовой части аэродинамического профиля, но может использоваться для отделения тонких аэродинамических профилей от толстых.

Тонкие аэродинамические поверхности имеют смысл в двух случаях:

• когда локальный угол атаки хорошо контролируется, например, в закрылках и турбомашинах, и
• для транс- и сверхзвуковых полетов, где толщина вызывает волновое сопротивление .

Во всех остальных случаях следует отдавать предпочтение более толстым аэродинамическим профилям с более тупой носовой частью , поскольку они позволяют хранить больше топлива и делают несущую конструкцию более эффективной. Верхний предел практических аэродинамических профилей составляет от 20% до 22%, толщина корня крыла Дэвиса , используемого в B-24 и B-29 .

Аэродинамические поверхности обычно делятся на «тонкие» и «толстые» в зависимости от их поведения при срыве: сваливание на задней кромке, срыв на передней кромке и срыв на тонком аэродинамическом профиле. Одним из основных определяющих параметров сваливания крыла является толщина профиля крыла.

Из Торенбека , как картинки, так и цитаты:

1. Срыв задней кромки

   

   Этот тип срыва характерен для большинства профилей с отношением толщины к хорде примерно 15% и выше. Течение на больших углах атаки характеризуется прогрессирующим утолщением турбулентного пограничного слоя на верхней поверхности. Когда угол атаки увеличивается примерно до 10 градусов (В), отрыв потока начинается с задней кромки и постепенно продвигается вперед.

2. Срыв на переднем крае

   

   На аэродинамических профилях с отношением толщины к хорде от 9 до 12 процентов наблюдается резкий отрыв потока вблизи передней кромки. На этих участках отрыв ламинарного пограничного слоя происходит задолго до достижения максимальной подъемной силы и до перехода в турбулентный пограничный слой. В образовавшемся сдвиговом слое происходит переход, а расширение турбулентного движения распространяется под таким углом, что быстро происходит повторное присоединение течения, охватывая «короткий пузырек» и впоследствии образуя турбулентный пограничный слой (Б).

   Кривые подъемной силы и момента тангажа резко меняются при превышении угла атаки для максимальной подъемной силы. Кривая подъемной силы практически не закругляется, и наблюдается внезапное отрицательное смещение момента тангажа в результате смещения центра давления назад.

3. Срыв с тонким аэродинамическим профилем

   

   На очень тонких срезах с отношением толщины к хорде менее 6 процентов и на круглых носах при очень малых углах атаки (S) возникает небольшой отрывной пузырь. При определенном критическом угле атаки короткий пузырек разрывается, но поток впоследствии снова присоединяется вниз по течению, образуя «длинный пузырь», который вызывает небольшое уменьшение наклона кривой подъемной силы (B). С увеличением угла атаки точка присоединения потока постепенно перемещается назад, пока не совпадет с задней кромкой, и в этом состоянии не будет достигнута максимальная подъемная сила (C).

Таким образом, в соответствии с классификацией аэродинамических поверхностей по трем типам сваливания, «тонкий аэродинамический профиль» означает толщину хорды 6% или менее.