Qual é o objetivo das pequenas nadadeiras no topo da superfície da asa da aeronave Boeing?

Eles são chamados de gerador de vórtices s, e sua função é criar um pequeno vórtice que reenergiza o camada limite . Aqui está uma foto melhor, que mostra também que a ponta deles é varrida como a de uma asa delta:

Geradores de vórtices em um T-45 (foto) "> fonte )

Em essência, elas são pequenas asas, cada uma criando suas próprias vórtice de asa delta . Este vórtice mistura o ar em movimento rápido de fora da camada limite com o ar perto da superfície da asa, que foi retardada pela fricção. Isso ajuda

• em baixa velocidade para atrasar a separação do fluxo em alto ângulo de ataque
• em alta velocidade para evitar uma oscilação da posição de choque quando o bolsão supersônico de fluxo sobre a asa é desacelerado em um choque que pode causar separação de fluxo local .

O diagrama da sua pergunta sobre "Vortex de ponta" é muito enganador. O ar não flui como mostrado por essas setas.

Um aerofólio inicialmente acelera o ar que flui sobre sua superfície superior e desacelerá-lo novamente sobre sua parte traseira . Nas asas varridas, esta aceleração-desaceleração afeta apenas o componente de velocidade ortogonal, portanto, o componente de velocidade na direção do alcance permanece inalterado. Esta é a razão para a maior capacidade Mach de asas varridas, mas também faz com que o ar flua primeiro para dentro e depois para fora enquanto atravessa a superfície superior da asa. O diagrama não mostra esse fluxo para dentro, o que está errado.

Além disso, o atrito desacelera o fluxo de ar ao redor de um corpo, de modo que uma camada de ar desacelerado circunda cada superfície de um avião. A espessura dessa camada limite aumenta com o comprimento do fluxo e, em uma asa varrida, essa fricção inicialmente afetará principalmente o componente de fluxo ortogonal. Em torno do acorde médio você encontrará ar que foi desacelerado principalmente em seu componente de velocidade ortogonal (já que este componente era tão alto sobre a parte frontal) e agora estará sujeito a mais desaceleração do componente ortogonal, de modo que somente o componente spanwise ser deixado sobre a parte traseira da camada limite. Agora, essa camada limite só fluirá na direção do alcance, de modo que um aumento maciço de ar lento e de baixa energia estará se acumulando em direção às pontas.

Uma camada limite densa causa separação antecipada de fluxo , então quando o ângulo de ataque é aumentado, o fluxo nas pontas de uma asa varrida para trás se separará primeiro. Isso causará perda de sustentação e, como as pontas também são a parte traseira da asa, deslocará o centro aerodinâmico para frente. Isso, por sua vez, fará a aeronave subir, o que agrava a condição de estol. Se a separação acontece assimetricamente, a aeronave vai rolar além de armar.

Ambos os geradores de vórtice e cercas de asa ajudam a reduzir este fluxo cruzado e atrasar a separação do fluxo na asa externa em alto ângulo de ataque. Os geradores de vórtices também ajudam a evitar a separação da camada limite além de um choque em velocidades transônicas quando colocados perto da borda de ataque, algo que uma cerca de asa é incapaz de fazer. Portanto, eles são mais prestativos e desalojaram as alas em muitas alas varridas.

    

Eles são geradores de vórtices, usados para atrasar a separação do fluxo. Esses geradores de vórtices são geralmente conectados perto da extremidade da asa e criam pequenos vórtices, que impedem a separação do fluxo em altos ângulos de ataque.

Imagem do microaero.com

Durante o vôo normal, o fluxo de ar é acelerado sobre a asa, produzindo sustentação. Nesse momento, o fluxo de ar é conectado à superfície superior. No entanto, o fluxo de ar perde sua aderência e se separa da asa, o desempenho da aeronave pode sofrer na forma de maior arrasto, perda de sustentação e maior consumo de combustível. Os geradores de vórtice agem "misturando" o ar na camada limite com ar livre (através dos vórtices), impedindo assim a separação do fluxo.

Um número de aeronaves Boeing usa-as. A figura a seguir mostra os geradores de vórtice (32 no.s) usados em 777 e 777 PIP.

Geradores de vórtices em 777 e 777 PIP. Imagem da Boeing AERO qtr_03 | 09

Para as aeronaves com asa varrida, existe também um fluxo perpendicular ao longo da asa, do centro para as pontas, além do fluxo na direção do vôo. Isso faz com que a camada limite engrosse em direção às pontas, tornando-as mais suscetíveis a estolamento do que a raiz da asa. Como os ailerons estão próximos das pontas, isso fará com que os ailerons percam o controle e criem um momento de subida (como é por trás de cg), o que agrava ainda mais o problema, fazendo com que toda a asa parasse (devido ao aumento do ângulo de ataque).

Para evitar o fluxo de envergadura, são utilizadas proteções de asa, que são diferentes destas. Por exemplo, o Mig-17 tinha cercas de asa proeminentes.

" Vista superior do MiG-17F "por Robert Lawton - Robert Lawton . Licenciado sob CC BY-SA 2.5 através de Commons .

A função de ambos os geradores de vórtices e cercas de asa são os mesmos - para evitar a separação do fluxo em ângulos elevados de ataque; no entanto, eles fazem isso de diferentes maneiras - geradores de vórtices criando vórtices que impedem a camada limite de separar e cercas de asa impedindo o fluxo cruzado criando uma condição de contorno através das cercas.