Расчёт в XFLR5: профиль с отклонённым закрылком. Сравнение поляр для профиля с отклоненным закрылком и без него.
Общие сведения о закрылках
Закрылки — элемент механизации крыла. Представляет собой отклоняемую вниз (почти всегда) поверхность. Закрылки ставятся симметрично на левую и правую консоли крыла ближе к фюзеляжу. Работают синхронно. Используются для снижения требуемой взлетной и посадочной скоростей самолета. На современных пассажирских самолетах, закрылки щелевые. В нашем случае, будем считать простой поворотный закрылок, поскольку возможности программы XFLR5 ограничены именно этим типом закрылка.
Целью расчёта является наблюдение за изменением аэродинамических характеристик профиля, а именно поляры и зависимости .
Интересный факт. На английский закрылок переводится как flap. Однако этим термином в английском языке называется и предкрылок (leading edge flap) и щиток Крюгера (Krueger flap). Оба являются механизацией носовой части крыла. Щиток называется split flap, a щелевой закрылок slotted flap. Подробнее о типах закрылков можно почитать в книге Гребеньков О.А. — Конструкция самолетов (1984, стр. 103-120).
Результаты без закрылка
Рисунок приведён в следующем параграфе. Аэродинамические характеристики профиля без закрылка получаем стандартным способом. Задаем профиль, определяем анализ и считаем на нужном числе Рейнольдса интересующий диапазон углов атаки. Подробнее тут. В нашем случае, профиль выбран NACA2412, а число Рейнольдса равно 200000. При помощи калькулятора, можно убедиться в том, что данное число Рейнольдса соответствует обтеканию крыла с хордой 160 мм потоком со скоростью 64 км/ч (кинематическая вязкость воздуха, 1.4207E-5 кв.м/сек, берётся в меню калькулятора для 1 атмосферы и 10°С).
Профиль с отклонённым закрылком
Закрылок отклоняется на 8° вниз.
По поляре видно, что коэффициент подъемной силы при отклонении закрылка увеличивается на 10% для тех же значений коэффициента сопротивления. Белая поляра выше.Также, если присмотреться к полярам, виден незначительный рост коэффициента сопротивления при отклонении закрылка. Поляра механизированного профиля правее. Аэродинамический момент при выпущенном закрылке для тех же углов атаки увеличивается по модулю в два раза. Максимальное значение коэффициента подъемной силы увеличилось на 10%, критический угол атаки уменьшился примерно на 2,5°.
Для того, чтобы выставить закрылок, нужно в режиме Direct foil analysis выполнить команду Design -> Set flap (в меню).
Профиль с закрылком рекомендуется сохранить под новым именем, тогда он будет в выпадающем списке профилей.
Ещё парочка результатов: