Почему грязь и жуки на самолете так плохи?

Для (современных) планеров с высокооптимизированными аэродинамическими профилями с ламинарным обтеканием жуки (или грязь) являются важным фактором, особенно при планировании на соревнованиях. Есть некоторые старые ламинарные аэродинамические поверхности, у которых, как известно, аллергия на жуков (и дождь), но все они в определенной степени. Это также причина, по которой любой достойный пилот планера будет кропотливо чистить свой корабль каждый день и перед каждым соревновательным полетом.

Достаточное количество ошибок заметно ухудшит вашу производительность - большинство планирующих компьютеров даже имеют специальный фактор «ошибки», который учитывается при расчете глиссады (хотя измерение и корреляция этого весьма субъективны). У меня было несколько полетов в несколько библейских условиях, кишащих насекомыми (лето, жара, низкие термики), которые более или менее окрашивали переднюю кромку в черный цвет (как на этой картинке из статьи на сайте DG Flugzeugbau ).

Стеклоочистители довольно распространены на высококлассных и спортивных парапланах, их можно найти, например, на http://www.storka.at/ . Или попробуйте погуглить "Mückenputzer". Конечно, стеклоочистители не лишены недостатков (стоимость, установка, простота использования, сопротивление и т. д.). Мой друг однажды прикрепил банановую кожуру к своему крылу и попытался удалить ее с помощью дворника, в результате чего банан и дворник застряли в середине крыла. Потребовались некоторые творческие маневры, чтобы убрать этот беспорядок, и к тому времени, вероятно, аэродинамическая выгода всей жизни была потрачена на уборку.

Что касается сравнения с автомобилями, то их аэродинамика во многом отличается. По сравнению с крылом здесь нет ламинарного потока на более высоких скоростях (большая его часть турбулентна), что резко снижает влияние гладкости поверхности на создаваемое сопротивление.

Одна из основных причин, по которой мертвые жуки на лобовом стекле — это плохо, заключается в том, что становится очень трудно обнаружить другой транспорт. Другие самолеты — просто маленькие точки вдалеке, и когда ваше лобовое стекло покрыто точками от дохлых жуков, становится очень трудно заметить другой самолет на расстоянии.

Насекомые или другая грязь могут иметь несколько последствий для (легкого) самолета:

• Это окажет некоторое влияние на воздушный поток, хотя и незначительное.
• Это может повлиять на краску или поверхность, вызывая коррозию или оставляя пятна.
• Он может блокировать трубки Пито или другие отверстия.
• Он может скапливаться на окнах и мешать обзору.
• Сильное скопление грязи может сделать тормоза менее эффективными.

Влияние мертвых жуков на воздушный поток, вероятно, незначительно (иней или лед — это отдельная история), но заблокированная трубка Пито может быть очень опасной, поскольку индикатор воздушной скорости будет показывать неверные показания. Мертвые жуки на лобовом стекле могут показаться незначительной проблемой, но даже небольшая слепая зона может скрыть другой самолет и помешать пилоту его увидеть.

Множество багов на передней кромке крыла значительно снижают производительность. Несколько лет назад я много инструктировал по поплавку на J3 с двигателем мощностью 85 л.с. Если бы студент был тяжелым и было много жуков, он бы не летал. Очистите ошибки, и это было бы.

Осы-грязевики приписывают как минимум две полные потери: рейс 301 Birgenair и рейс 65 Florida Commuter Airlines .

Загрязнение аэродинамического профиля может иметь большое значение для производительности. Я не управляю самолетами, но я эксплуатировал ветряные турбины. Старые ветряные турбины с регулируемой остановкой могут снизить производительность на 20% , если их не содержать в чистоте.

Первая мысль, возможно, заключается в том, что скопление грязи/насекомых на поверхностях самолета повлияет на плавный поток воздуха и, таким образом, повлияет на создаваемое сопротивление. Это могло, хотя и совсем незначительно, сказаться на летных характеристиках самолета.

Есть и второстепенная мысль: некоторые вещества, особенно птичий помет, являются довольно агрессивными и поэтому могут привести к еще большему структурному повреждению, которое чрезвычайно трудно обнаружить. Вы должны содержать свой автомобиль в чистоте по той же причине, однако самое худшее, что вы можете получить, это небольшое пятно ржавчины на кузове. В неподходящем месте на самолете это может быть проржавевшая заклепка или болт.

Шероховатая поверхность передней кромки крыла имеет удивительно большое влияние. Я попытался ответить на аналогичный/родственный вопрос на сайте Скептиков:

Может ли слой льда толщиной с наждачную бумагу уменьшить подъемную силу на 30 процентов и увеличить сопротивление до 40 процентов?

Хуже всего — идеально ровная поверхность, так как вы получаете связь статического воздуха с поверхностью. Поток воздуха должен отрываться от этого.

Лучшее, что я видел, это когда поверхность крыла имеет миллионы мелких деталей, которые делают воздух турбулентным - все это в макромасштабе на поверхности.

Вышеупомянутый поток воздуха движется над турбулентным воздухом более свободно.

Как стопка стальных пластин на тысячах шарикоподшипников. Представьте, что вы снимаете подшипники и пытаетесь скользить сталью по полу!

Так делают акулы, на их коже есть детали, которые препятствуют прилипанию текущей воды.

Другой способ — отталкивание молекул воздуха на атомарном уровне от поверхности крыла — уменьшает прилипание. Вы используете высоковольтный электрод на передней кромке для зарядки воздуха. Таким образом, крыло и воздух теперь разделяют одинаковые заряды и отталкивают друг друга - меньше прилипания.

Спасибо за возможность поделиться странными воспоминаниями о случайных фактах десятилетней давности.

У меня закончились навыки, и я, наверное, больше не буду вас беспокоить, Стив.

Я знаю, что компания Supermarine кропотливо слепила переднюю кромку крыла спитфайра, так как оно оказалось быстрее.

Они провели серию экспериментов, некоторые из которых включали склеивание горошин в ряды, чтобы имитировать куполообразные заклепки!