Ein Wirbelwind-Generator (VG) ist eine aerodynamische Oberfläche, aus einer kleinen Schaufel bestehend, oder stoßen Sie, der einen Wirbelwind schafft. Wirbelwind-Generatoren können auf vielen Geräten gefunden werden, aber der Begriff wird meistenteils im Flugzeugsdesign gebraucht.

Wirbelwind-Generatoren verzögern Fluss-Trennung und das aerodynamische Einstellen, dadurch die Wirksamkeit von Flügeln und Kontrolloberflächen (z.B, Embraer 170 und Symphonie SA-160) verbessernd. Für den gekehrten Flügel transonic Designs erleichtern sie potenzielle Probleme der Stoß-Marktbude (z.B, Plünderer, Blackburn Seeräuber, Gloster Javelin).

Methode der Operation

Wirbelwind-Generatoren werden meistenteils verwendet, um Fluss-Trennung zu verzögern. Um dieses Problem zu beheben, werden sie häufig auf den Außenoberflächen von Fahrzeugen gelegt. Auf dem Flugzeug werden sie auf dem Vorderdrittel eines Flügels installiert, um unveränderlichen Luftstrom über die Kontrolloberflächen an der Hinterkante aufrechtzuerhalten. Sie sind normalerweise rechteckig oder dreieckig, so um ungefähr 80 % hoch wie die Grenzschicht, und geführt in spanwise Linien in der Nähe vom dicksten Teil des Flügels. Sie können auf den Flügeln und vertikalen Schwänzen von vielen Verkehrsflugzeugen gesehen werden. Wirbelwind-Generatoren werden schief eingestellt, so dass sie einen Winkel des Angriffs in Bezug auf den lokalen Luftstrom haben.

Ein Wirbelwind-Generator schafft einen Tipp-Wirbelwind, der energische, schnell bewegende Luft von der Außenseite der schleppenden Grenzschicht in den Kontakt mit der Flugzeugshaut zieht. Die Grenzschicht wird normalerweise dick, weil sie die Flugzeugsoberfläche vorankommt, die Wirksamkeit von Hinterkante-Kontrolloberflächen reduzierend; Wirbelwind-Generatoren können verwendet werden, um dieses Problem, unter anderen, "das Wiederanziehen der Grenzschicht" zu beheben.

Folgemarkt-Installation

Viele Flugzeuge tragen Schaufel-Wirbelwind-Generatoren von der Zeit der Fertigung, aber es gibt auch Folgemarkt-Lieferanten, die VG Bastelsätze verkaufen, um die STOL Leistung von einem leichten Flugzeug zu verbessern. Folgemarkt-Lieferant-Forderung (i), dass VGs Marktbude-Geschwindigkeit senken und Take-Off und Landung von Geschwindigkeiten, und (ii) reduzieren, dass VGs die Wirksamkeit von Querrudern, Aufzügen und Rudern vergrößern, dadurch Steuerbarkeit und Sicherheit mit niedrigen Geschwindigkeiten verbessernd. Für hausgebauten und experimentellen kitplanes sind VGs preiswert, rentabel und können schnell installiert werden; aber für beglaubigte Flugzeugsinstallationen können Zertifikat-Kosten hoch sein, die Bastelsätze relativ teuer machend.

Eigentümer passen Folgemarkt VGs in erster Linie, um Vorteile mit niedrigen Geschwindigkeiten zu gewinnen, aber eine Kehrseite ist, dass solcher VGs Vergnügungsreise-Geschwindigkeit ein bisschen reduzieren kann. In Tests, die auf Cessna 182 und ein Pfeifer PA-28-235 durchgeführt sind, haben unabhängige Cherokee-Rezensenten einen Verlust der Vergnügungsreise-Geschwindigkeit dessen dokumentiert. Jedoch sind diese Verluste relativ gering, da ein Flugzeugsflügel mit der hohen Geschwindigkeit einen kleinen Winkel des Angriffs hat, dadurch VG Schinderei auf ein Minimum reduzierend.

Eigentümer haben berichtet, dass auf dem Boden es härter sein kann, Schnee und Eis von Flügel-Oberflächen mit VGs zu klären, als von einem glatten Flügel, aber VGs sind für die Flugeisschicht nicht allgemein anfällig, weil sie innerhalb der Grenzschicht des Luftstroms wohnen. VGs kann auch scharfe Ränder haben, die den Stoff von Zelle-Deckel reißen können und so verlangen können, dass spezielle Deckel gemacht werden.

Für das zweimotorige Flugzeug behaupten Hersteller, dass VGs einzelne Motorkontrollgeschwindigkeit (Vmca) reduzieren, Nullbrennstoff und Bruttogewinn vergrößern, die Wirksamkeit von Querrudern und Ruder verbessern, stellen Sie eine glattere Fahrt in der Turbulenz zur Verfügung und machen Sie das Flugzeug eine stabilere Instrument-Plattform

Zunahme im maximalen Take-Off-Gewicht

Viele der für leichte Zwillingsmotorflugzeuge verfügbaren Wirbelwind-Generator-Bastelsätze bringen mit ihnen den zusätzlichen Vorteil einer Zunahme im maximalen Take-Off-Gewicht. Das könnte paradox scheinen, weil die Installation von Wirbelwind-Generatoren die Kraft des Flügels nicht vergrößert.

Das maximale Take-Off-Gewicht eines Zwillingsmotorflugzeuges wird durch Strukturvoraussetzungen und Einzeln-Motoraufstieg-Leistungsvoraussetzungen bestimmt (die für eine niedrigere Marktbude-Geschwindigkeit niedriger sind). Für viele leichte Zwillingsmotorflugzeuge bestimmen die Einzeln-Motoraufstieg-Leistungsvoraussetzungen ein niedrigeres maximales Gewicht aber nicht die Strukturvoraussetzungen. Folglich wird irgendetwas, was getan werden kann, um die einzelne unwirksame Motoraufstieg-Leistung zu verbessern, eine Zunahme im maximalen Take-Off-Gewicht verursachen.

In den USA von 1945 bis 1991,

eine unwirksame Motoraufstieg-Voraussetzung für Mehrmotorflugzeuge mit einem maximalen Take-Off-Gewicht oder war weniger wie folgt:

wo die stecken bleibende Geschwindigkeit bei der Landungskonfiguration in Meilen pro Stunde ist.

Die Installation von Wirbelwind-Generatoren kann gewöhnlich die geringe Verminderung der stecken bleibenden Geschwindigkeit eines Flugzeuges verursachen und deshalb den erforderlichen-Motor unwirksame Aufstieg-Leistung reduzieren. Die reduzierte Voraussetzung für die Aufstieg-Leistung erlaubt eine Zunahme im maximalen Take-Off-Gewicht mindestens bis zum maximalen durch Strukturvoraussetzungen erlaubten Gewicht.

Eine Zunahme im maximalen durch Strukturvoraussetzungen erlaubten Gewicht kann gewöhnlich durch das Spezifizieren eines maximalen Nullkraftstoffgewichts erreicht werden oder, wenn ein maximales Nullkraftstoffgewicht bereits als eine der Beschränkungen des Flugzeuges, durch das Spezifizieren eines neuen höheren maximalen Nullkraftstoffgewichts angegeben wird.

Aus diesen Gründen werden Wirbelwind-Generator-Bastelsätze für viele leichte Zwillingsmotorflugzeuge durch die Verminderung des maximalen Nullkraftstoffgewichts und eine Zunahme im maximalen Take-Off-Gewicht begleitet.

Eine unwirksame Motorvoraussetzung der Rate des Aufstiegs gilt für Einzeln-Motorflugzeuge nicht, so sind Gewinne im maximalen Take-Off-Gewicht (gestützt auf der Marktbude-Geschwindigkeit oder den Strukturrücksichten) im Vergleich zu denjenigen für 1945-1991 Zwillinge weniger bedeutend.

Nach 1991 geben die Lufttüchtigkeitszertifikat-Voraussetzungen in den USA eine unwirksame Motoraufstieg-Voraussetzung als ein der stecken bleibenden Geschwindigkeit unabhängiger Anstieg an, also gibt es weniger Gelegenheit für Wirbelwind-Generatoren, um das maximale Take-Off-Gewicht von Mehrmotorflugzeugen zu vergrößern, deren Zertifikat-Basis 23 an der Änderung 23-42 oder später WEIT ist.

Maximales landendes Gewicht

Weil leichtestes Gegenstück engined Flugzeugslandungsgewichte durch Strukturrücksichten und nicht Marktbude-Geschwindigkeit bestimmt wird, vergrößern die meisten VG Bastelsätze nur das Startgewicht verfügbar und nicht das Landungsgewicht. In diesen Fällen, die das Landungsgewicht vergrößern, verlangt jeder Strukturmodifizierungen, oder, das Flugzeug wieder testend, um zu demonstrieren, dass den Zertifikat-Anforderungen noch am höheren landenden Gewicht entsprochen wird.

• Kermode, A.C. (1972), Mechanik des Flugs, des Kapitels 11, der Seite 350 - 8. Ausgabe, Bergmann, der, Londoner internationale Standardbuchnummer 0-273-31623-0 Veröffentlicht
• Clancy, L.J. (1975), Aerodynamik, Bergmann, der, Londoner internationale Standardbuchnummer 0-273-01120-0 Veröffentlicht

Siehe auch

• Turbulator
• Grenzschicht-Ansaugen
• Grenzschicht-Kontrolle
• Umlauf-Kontrollflügel