XFLR5 — Профиль с отклонённым закрылком

Расчёт в XFLR5: профиль с отклонённым закрылком. Сравнение поляр для профиля с отклоненным закрылком и без него.

NACA 2412 с закрылком
NACA 2412 с закрылком

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 C_{y}(C_{x}) и зависимости C_{y}(\alpha).

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.

Профиль с отклонённым закрылком: Профиль NACA 2412 без закрылка, с закрылком 8 град
Профиль NACA 2412 без закрылка (зеленый), с закрылком (белый) 8 град. Кликните для увеличения.

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).

Команда Set Flap
Команда Set Flap
Окно Set Flap
Окно Set Flap. T.E. Flap — «закрылок не задней кромке»

Профиль с закрылком рекомендуется сохранить под новым именем, тогда он будет в выпадающем списке профилей.

Ещё парочка результатов:

Профиль NACA 2412 без закрылка, с закрылком. Коэффициент давления
Коэффициент давления по хорде. Кликните для увеличения.
Поляры для нескольких углов отклонения закрылка
Поляры для нескольких углов отклонения закрылка. Кликните для увеличения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.