Verification: 810093731583f1a0

Знакомство со сваливанием

17.09.2016            Всё!

Главная страница » Всё! » Знакомство со сваливанием

Цель данного эксперимента — визуализации спектра обтекания крыла. Мы хотели увидеть то, о чем много раз слышали — как образуются зоны срыва потока по мере падения скорости воздушного судна и подходе к критическому углу атаки, иными словами, при приближении к сваливанию.

Мы использовали самый простой и распространенный в авиации метод: метод шелковинок. Он заключается в оклейке поверхности крыла шелковинками — лентами определенной длины. Черная тесьма из текстильного магазина шириной 1,5 см, отлично контрастирующая с белым крылом самолета, идеально подходила для нашей цели — легкие полоски в поле набегающего потока будут реагировать на малейшие изменения давления на поверхности крыла.

Для экспериментального полета был выбран ясный октябрьский день. Планировалось выполнить непродолжительный полет из аэропорта Минск-1 (это было в 2014-м) в зону 840011 и обратно.

img_0301

В состав нашего экспериментального экипажа входило 3 человека: пилот, фотооператор и наблюдатель.

%d0%ba%d0%be%d0%bf%d0%b8%d1%8f-untitled-1-2

Подготовка консоли крыла самолета производилась непосредственно на месте стоянки и заняла около 30 минут. Было принято решение оклеить правую консоль крыла. Тесьма нарезалась на полоски одинаковой длины из огромного мотка и надежно приклеивались скотчем за передний край в направлении хорды крыла, образуя более-менее симметричный шахматный узор. После завершения данного подготовительного этапа правая консоль крыла самолета приобрела необычный психоделический вид, став похожей на картину художника-авангардиста: белое поле, на котором только что взошли ростки из черных изогнутых полосок в количестве более 100 штук.

img_0314

Наступил момент истины: как поведут себя ленточки на разбеге и в полете с ростом скоростного напора; надежно ли они прикреплены; достаточно ли их длины для качественного взаимодействия с воздушным потоком; достаточно ли плотно покрыто крыло для визуального определения момента начала срыва потока?

Двигатель выведен на взлетный режим, закрылки выпущены во взлетное положение, тормоза отпущены — начат разбег. По мере роста скорости в начальный момент разбега все ленты вели себя примерно одинаково, слегка извиваясь, словно маленькие змейки. Далее, примерно в середине этапа разбега, шелковинки на отъемной части крыла как бы прилипли к его поверхности, приняв изогнутую форму, повторяющую профиль крыла, визуализируя ламинарное течение потока. В то же время, те ленты, которые находились в зоне влияния отбрасываемого винтом возмущенного потока воздуха, продолжали вибрировать.

Сразу после взлета обнаружился один серьезный недостаток, который мог поставить под угрозу срыва весь эксперимент: хвостовые части текстильных лент под действием скоростного напора воздуха начали распускаться, теряя поперечные нити. Спустя некоторое непродолжительное время этот разрушительный процесс начал приостанавливаться, а нити на концевых частях лент начали спутываться, приобретая вытянутую заостренную форму.

img_0284

Заняв необходимую безопасную высоту для выполнения эксперимента, мы начали увеличивать угол атаки крыла до начала тряски, провоцируя возникновение местных зон срыва, нарушающих ламинарное движение воздушного потока. Ленты, расположенные вблизи корневой части у задней кромки крыла, начали приходить в движение, отделяясь от его поверхности и выполняя спиралевидные движения.

fullsizerender-1

С дальнейшим увеличением угла атаки в подобное спиралевидное движение начали вовлекаться ленты, расположенные в передней корневой части крыла.

img_0315

Раздается звуковая сигнализация «STALL WARNING», свидетельствующая о приближении к сваливанию. Самолет начинает слегка переваливаться с одного полукрыла на другое. Чувствуется легкая тряска. Мы опускаем нос самолета, его скорость увеличивается, и по характеру движения лент видно, как воздушный поток на крыле успокаивается и становится вновь ламинарным.

Полученная картина образования и распределения срывных зон (от хвостовой части сечения крыла – к носовой, и от корневой части крыла – к концевой) наглядно демонстрирует теорию работы крыла на режиме сваливания, а также его конструктивное строение (наличие геометрической крутки крыла).

Мы приближались к сваливанию несколько раз: с убранными закрылками; с закрылками, выпущенными во взлетное положение; с закрылками, выпущенными в посадочное положение. Во всех трех случаях общая картина образования срыва на консоли крыла выглядела одинаково — изменялись лишь скорости начала сваливания.

fullsizerender

Вскоре мы вернулись на аэродром. Все участники полета были в отличном настроении и чувствовали себя отлично. А вот как выглядели ленточки по окончании нашего эксперимента:

img_0277

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *