Samoloty, balony, spadochrony

Profil lotniczy

Różne rodzaje profili lotniczych

Profil aeronautyczny – kontur przekroju skrzydła samolotu, łopaty śmigła itp. w płaszczyźnie prostopadłej do osi biegnącej mimo rozpiętości skrzydła (albo promienia śmigła azaliż wirnika). Cechą charakterystyczną profilu lotniczego jest sztuka do efektywnego wytwarzenia siły nośnej wobec wpływem powietrza opływającego kierunek (płat).

Profile lotnicze są przedmiotem badań w tunelach aerodynamicznych: dąży się do otrzymania gdy największej siły nośnej natomiast minimalizacji oporu profilu.

Zbiór profili lotniczych składa się na forma płata (plaster przypuszczalnie mieć różne profile blisko rozpiętości): skrzydła, łopaty śmigła czy też łopaty wirnika śmigłowca. Postać profilu lotniczego mają i łopatki turbin i sprężarek silników odrzutowych.

Spis treści

• 1 Rodzaje profili
• 2 Opisywanie profilu lotniczego
  • 2.1 Wielkości geometryczne
  • 2.2 Wielkości aerodynamiczne
• 3 Oznaczenia profili NACA

//

Rodzaje profili

Wyróżnia się profile:

• symetryczne (NACA 0012)
• niesymetryczne (NACA 4418, ILHX4A1-9)
  • wklęsłowypukłe – w których zarówno spodnia, gdy i górna część profilu są wygięte ku górze (Epler 58)
  • płaskowypukłe – w których spodnia część profilu jest płaska, natomiast górna wygięta ku górze (OCC-ЦКБ No5, S.T.Aé. 237)
  • dwuwypukłe – w których dolna część profilu jest wygięta ku dołowi, natomiast górna – do góry (NACA 23024).

W lotnictwie w szerokim zakresie stosowane są profile rodziny NACA (ang. National Advisory Commitee for Aeronautic). Spotyka się plus inne profile, np. RAF (Royal Aircraft Establishment), GAF, CAGI (Centralnyj Aerogidridynamiczeskij Institut), profile Clark, Epplera i Wortmana.

Polskie profile, zaprojektowane w Instytucie Lotnictwa w Warszawie, oznaczone są jak IL (np. ILHX4A1-12M, ILHX4A1-9 – profile łopat wirnika nośnego śmigłowca IS-2).

Opisywanie profilu lotniczego

Wielkości geometryczne

Profil lotniczy

• Cięciwa – rozciągłość odcinka łączącego dwie skrajne punkty profilu lotniczego.
• Szkieletowa profilu – pasek łącząca środki okręgów wpisanych w charakter lotniczy.
• Strzałka ugięcia – maksymalne zgięcie linii szkieletowej od cięciwy profilu.
• Grubość profilu – największa dystans pośrodku dolnym a górnym konturem profilu mierzona prostopadle do cięciwy.
• Grubość względna – podejście grubości profilu do cięciwy.
• Współczynnik wypełnienia noska profilu – grubość noska profilu w odległości 1% cięciwy od przedniego, skrajnego punktu.
• Środek parcia profilu – piksel poziomy na przecięciu linii działania wypadkowej siły aerodynamicznej z cięciwą.
• Środek opływowy profilu – piksel poziomy na cięciwie, względem którego rata momentu nie zależy od kąta natarcia .

Mówiąc o profilu lotniczym używa się oraz określeń:

• Nosek - w najwyższym stopniu wysunięta część profilu lotniczego.
• Ostrze - piksel profilu w największym stopniu wysunięty do tyłu

Patrząc na plaster w charakterze zbiór profili linię łączącą noski profili nazywa się krawędzią natarcia a linię łącząca ostrza – krawędzią spływu.

Wielkości aerodynamiczne

Wykres współczynników aerodynamicznych na rzecz profilu NACA 23015

Profil aeronautyczny charakteryzuje się następującymi bezwymiarowymi wielkościami aerodynamicznymi:

• współczynnik siły nośnej - cz czy też cL– szczebel wielkości ekstremum ok. 1,4 - 1,7 (blisko stosowaniu specjalnych rozwiązań optymalny stopa siły nośnej przypuszczalnie ugiąć się zwiększeniu do ok. 3)
• współczynnik oporu – cx bądź cD
• współczynnik momentu – cm

Wykresy stosunki tych współczynników od kąta natarcia tworzą tzw. charakterystykę profilu.

Oznaczenia profili NACA

Wyróżnia się profile NACA 5 i 4-cyfrowe tudzież profile NACA laminarne. Do ich opisu używa się wielkości wyrażonych w procentach względem długości cięciwy.

• 5-cyfrowe
  typu NACA abcde
  a – rozmiar strzałki ugięcia
  b, c – podwojone lokalizacja strzałki ugięcia mierzone od noska profilu
  d, e – grubość profilu

• 4-cyfrowe
  typu NACA abcd
  a – wymiar strzałki ugięcia
  b – lokalizacja strzałki w dziesiątych częściach cięciwy
  c, d – grubość profilu

• Profile laminarne
  typu NACA abcde
  a – jakość rozkładu opływu
  b – miejsce punktu największej wartości bezwzględnej podciśnienia
  c – tempo siły nośnej na rzecz opływu, na rzecz którego oderwanie hebel występuje na całym profilu
  d, e – grubość względna