2R design
Grafično oblikovanje
Razrez in montaža nalepk
CNC rezkanje
Laserska obdelava
Modelarstvo
Modelarske kategorije
Akrobacije
Aerodinamika
Spletna modelarska šola
Za začetnike
Zgodovina
Modelarstvo
Balonarstvo
Jadralna letala
Motorna letala
Slovenski konstruktorji
Zgodovinski članki
Knjiga
Najbolj brano
Zadnji prispevki
Anketa
Koliko modelov ste že zgradili?
 
Gostovanje
Anja
Andraž
 
Aktualno
Na naslovu www.2r.si nastaja prenovljena spletna stran,
ki bo po dokočanju zamenjala to na naslovu www.modelarstvo.si
 
Modelarstvo arrow Aerodinamika arrow 12. Zaključek krila
 
12. Zaključek krila Natisni
Zelo težko je oceniti kakšna oblika zaključka krila za določen model je najbolj učinkovita. Če opazujemo zaključke kril na različnih modelih se nam zazdi, da oblika nima nobenega vpliva na letalne lastnosti. Zavedati se moramo, da izdelovalci težijo k privlačnim oblikam, njihov namen pa je le pritegniti pozornost in povečati prodajo.
S stopnjevanjem vitkosti krila in zvitjem se manjša vpliv oblike zaključka krila, razen če ta ne pospešuje porušitve vzgona na konicah. Sprememba oblike zaključka krila lahko spremeni stabilnost in kontrolo modela ter se ponavadi upošteva kot prihranek upora. Pri modelih z eleroni je lahko njihov učinek popačen. Zaradi tega zelo težko določimo pravo obliko saj se njihov vpliv pokaže šele med letenjem.
Oblike zaključka kril
Oblike zaključka kril


Zaključek kril za hitre modele
Induciran upor na konceh krila je povečan pri majhni hitrosti letenja, ko model leti pri velikem vpadnem kotu. Če modelu želimo zmanjšati induciran upor, mu povečamo hitrost in s tem zmanjšamo vpadni kot ali pa spremenimo obliko zaključka krila. Pri hitrih modelih je zato bolj pomemben oblikovni upor in upor profila.

Zaključek kril za počasne modele
Jadralni in podobni modeli, ki letijo pod velikim vpadnim kotom, morajo imeti zaključek kril oblikovan tako, da se v čim večji meri zmanjša induciran upor in s tem čim manj zmanjša aerodinamično efektivni razpon krila. Geometrijski razpon krila v aerodinamičnem smislu ne ves učinkovit. Vrtinci na zaključku krila se ponavadi nahajajo znotraj krila in zato aerodinamično zmanjšujejo efektivni razpon krila. Realna krila imajo zaradi tega zelo redko efektivni razpon večji od 95% geometrijskega razpona. Za povečanje efektivnega razpona krila moramo zaključke oblikovati tako, da se vrtinec nahaja čim bolj na koncu. Pri zaključkih krila, ki so nagnjeni naprej ali imajo zaokrožen zadnji rob, pričakujemo efektivni razpon v točki, kjer se začnejo vrtinci induciranega upora kriviti nazaj. Poskusi v vetrovnikih so pokazali, da se tok ob zaključku krila izboljša, če je spodnja površina krila proti koncu zakrivljena navzgor.
Oblika imenovana Hörner zaključek predstavlja dober kompromis efektivnega zaključka. Zaključek je izrazito pravokoten s tem, da je prvi rob zaokrožen nazaj in se na zadnjem robu približno pravokotno zaključi. Debelina zaključka se na spodnji strani stanjša navzgor in raje ostro kot polkrožno zaključi. Taka oblika dovoli odkloniti visoki tlak pod krilom proti zadnjemu koncu krila, kjer se vrtinec oskrbi z energijo. Takšna oblika je enostavna za gradnjo, trdna in praktična za popravilo.
Oblika vrtinca na krilnem zaključku
Oblika vrtinca na krilnem zaključku

Zaključek krila, ki je nagnjen navzdol pri modelih ni pogost. Namen takšnega zaključka je predvsem zaščita krilc pri dotiku z zemljo, če so krila zelo nizka. Aerodinamično ima takšna oblika dober efekt, saj ovira visokemu tlaku pod krilom prehod na zgornjo stran. Poudarjena oblika odnaša vrtinec daleč stran, podobno kot spodnji del krilnega zavihka. To omogoča dobro vodljivost elerona in preprečuje porušitev vzgona.
Veliko jadralnih modelov uporablja zaključek, ki je zakrivljen nazaj in navzgor. Takšna uška ima nekoliko povečan V-lom in se zaključi s Hörner zaključkom, ki je na zadnjem robu podaljšan nazaj in navzgor. Ker krilni zavihek v osnovi spreminja vzgonsko razdelitev po krilu, zaključek ni tako vitek kot običajno. V osnovi velja, da povečan V-lom uške in gladilna ploskev zračnega toka izboljša vodenje pri nižjih hitrostih in daje večjo učinkovitost krilc.

Telesa in plošče na koncu krila
Pri merjenju dela krila v vetrovniku, je ta del vpet med obe steni vetrovnika. Zaradi tega se na konceh ne pojavijo končni vrtinci in krilo se obnaša kot bi imelo neskončno vitkost. V praksi poskušamo dobiti približek neskončnega krila z uporabo zaključnih plošč ali podobnih aerodinamičnih teles. Nekatera prava letala imajo na konceh krila nameščene dodatne rezervoarje.
Krilni zavihek
Krilni zavihek
Vsako aerodinamično telo, ki ovira nastanek končnega vrtinca je zaželjeno, vendar morajo biti za koristen efekt dovolj velika. Z večanjem teh teles pa lahko hitro dobimo nasproten efekt, saj se poveča torni in oblikovni upor, vse pa je odvisno le od vzgonskega koeficienta, pri katerem krilo leti. Pri večjih hitrostih je induciran upor majhen, zato vse dodatne oblike prispevajo le dodaten upor, do izraza pridejo šele pri manjših hitrostih. Na žalost letala letijo večinoma hitreje kot je hitrost, pri kateri je najboljše razmerje vzgon/upor. Nekatera prava letala, ki imajo podobne oblike na koncu krila, tega nimajo zaradi aerodinamičnega razloga pač pa je njihov namen zaščititi krilca pred poškodbami na tleh ali povečati prostornino rezervoarjev.

Končne plošče na repnih površinah
Končne plošče na repnih površinah so lahko koristne, saj povečujejo učinkovitost njihovega razpona, stabilnost modela in razpon vodljivosti. Tako opremljen repni del ali prednje krilo pri racmanu ima bolj strmo vzgonsko krivuljo in zato postane bolj učinkovit. Repne končne plošče delujejo kot smerni stabilizator in pri tem proizvedejo le za malenkost več upora kot enojni smerni stabilizator. Vendar pa imata dve plošči štiri zaključke, njihov razpon pa je zelo nizek kar zmanjša njihov efekt, zato lahko hitro podvomimo v njihovo korist. Ker je takšna oblika repnih plošč zelo ranljiva se ponavadi izdelujejo samo na zgornji strani. S tem omejimo vrtinec samo na zgornji strani, efektivni razpon pa se poveča. Zaradi višje lege končnih plošč in višje postavljenega višinskega stabilizatorja se izognemo motenemu toku za krilom, predvsem pri prehodu iz krila v trup.

Krilni zavihki
Krilni zavihki se od končnih plošč zelo razlikujejo, saj delujejo na drugačen način. Končne plošče zmanjšajo ali ovirajo vrtince na koncu krila, krilni zavihki pa so oblikovani tako, da se iz teh vrtincev izvleče tudi nekaj njihove energije. To ne pomeni samo slabiti vrtince, pač pa jih usmeriti v pravo smer. Krilne zavihke, ki jih je razvijal R. T. Whitcomb kaže risba. Tok na koncu krila zaokroži navzgor in navznoter, na zgornji strani pa navznoter in navzdol. Pri različni hitrosti in vpadnem kotu je tudi ta vrtinec različno močan. Pri letalih, ki večinoma letijo s stalno hitrostjo lahko z uporabo krilnih zavihkov dobimo velik efekt, ter celo izvlečemo nekaj vzgonske sile. Če krilni zavihek proizvaja nek vzgon se glavni vrtinec nahaja zunaj zavihkov, kar prihrani kar nekaj upora.
Krilni zavihki, ki jih prikazuje risba so ukrivljeni in zviti tako, da se pri večini efektivnih vpadnih kotih pravilno srečajo s tokom zraka. Taka oblika je zelo zamotana in težko izvedljiva, pravi efekt pa dobi le pri ozkem območju hitrosti. Če zavihki niso dobro oblikovani so le škodljiv dodatek na krilu.

Slaba stran krilnih zavihkov
Krilni zavihki zaželjeno zmanjšajo vrtince na koncu krila, kar je najbolj pomembno pri letenju z velikim vpadnim kotom. Vendar pa imajo zavihki najboljši efekt le pri eni hitrosti letenja.
Richard Eppler
Profesor Richard Eppler med demonstracijo učinka krilnih zavihkov na majhnih modelih. Model z enim zavihkom navzgor in drugim navzdol, vedno zavija v desno, ker zavihek obrnjen navzdol proizvaja več upora kot drugi.
Potniškim letalom, ki večino časa letijo s stalno hitrostjo blizu najboljšega razmerja vzgon/upor, lahko uporaba zavihkov zelo izboljša aerodinamične lastnosti. Pri spremembi hitrosti se spremeni vpadni kot krila in s tem vrtince, zato bi morali biti zavihki v tem trenutku postavljeni pod drugačnim kotom ali drugače zviti. Zaradi tega prispevajo le še upor. Pri višji hitrosti leti krilo pri majhnem vpadnem kotu zato končni vrtinci niso tako vplivni saj se oblikovni in torni upor zelo povečata. Podobno se dogaja pri jadralnih letalih z zavihki, ki morajo hitro preleteti razdaljo med dvema termičnima vzgornikoma. V takšnih situacijah hitro podvomimo v korist zavihkov.
Krilni zavihki praviloma izboljšajo učinkovitost krilc in stabilnost v kroženju. Najboljša metoda za zmanjšanje končnih vrtincev je povečanje vitkosti krila. Namesto uporabe zavihkov lahko le podaljšamo krilo, vendar pa taka rešitev doda težo krila in poveča obremenitve v zavoju. Daljše krilo je tudi bolj nagnjeno k pojavu fluttra in upočasni se valjanje.

Krilni zavihki za modele
V aerodinamiki zavihkov za modele je bilo narejenih zelo malo raziskav. Po občutku narejeni zavihki za model ponavadi ne rodijo nobenih izboljšav, povečajo le atraktivni videz modela. Dobre rezultate bi dobili le z
Krilni zavihek za model razpona 200 cm
Krilni zavihek za model razpona 200 cm
uporabo vetrovnika, do katerega pa modelarji nimamo dostopa. V poštev pridejo le v primeru, da gradimo model, ki ima omejen razpon, saj uporaba zavihkov učinkovit razpon poveča. Tudi preveliko oženje krila na koncu ni priporočljivo, saj profil na koncu krila leti pri zelo majhnem Re številu. Pri takih primerih lahko modelarji upravičimo uporabo zavihkov.
Chuck Anderson je leta 1980 naredil test z modelom razpona 2 m.
Krilni zavihek za model razpona 200 cm, ki ga je razvil Chuck Anderson
Krilni zavihek za model razpona 200 cm, ki ga je razvil Chuck Anderson
Krila z globino 25,4 cm pravokotne oblike je opremil z zavihki, ki jih prikazuje risba. Lastnosti modela so se zelo izboljšale in po več kot 20 letih je model še vedno konkurenčen današnjim oblikam. Zavihki imajo nekoliko manjši efekt za bočno stabilnost in vodljivost.
Noel Falconer je na brezrepih jadralnih modelih uporabljal nekoliko izboljšano obliko zavihkov. Zaradi nazaj nagnjenih kril, pri katerih je inducirani upor nekoliko večji, je induciran upor zelo zmanjšal,  obenem pa je model pridobil na bočni stabilnosti.

Krilo v obliki polmeseca
Pri iskanju nove oblike krila, kjer bi čim bolje omejili induciran upor, se je najbolje uveljavila oblika polmeseca. Takšno obliko krila najdemo tudi pri pravih jadralnih letalih kot sta npr.
Oblika krila modelnega letala Ventus 2
Oblika krila modelnega letala Ventus 2
Discus in Ventus 2. Zadnji rob krila se proti koncu polagoma nagiba nazaj, konec pa je sorazmerno oster. Osnovna tetiva vzdolž razpona teče blizu eliptične porazdelitve. Proti koncu krila se zelo hitro ukrivi nazaj, konec pa dobi obliko podobno plavuti morskega psa. Vendar pa je takšna oblika bolj dovzetna za porušitev vzgona in pojava fluttra na krilu. V teoriji lahko dobimo zelo dobre rezultate, vendar pa je takšna konstrukcija ali izdelava zelo težavna. V praksi dobimo veliko slabše rezultate od teoretičnih. Avtor je naredil tri modele s takšnimi krili, ki razvijejo zelo trd flutter pri zmerni hitrosti, vendar je pravi rezultat še vedno negotov.

Ukrivljen V-lom
Večkrat lomljeno krilo navzgor ima zelo široko uporabo. Pri večkratno lomljenem krilu se vedno poskušamo približati eliptični ukrivljenosti krila navzgor. Hitro lomljenje proti koncu krila ima veliko momentno ročico od središča krila, kar daje zelo velik stabilizacijski efekt. Zaradi oglatega lomljenja ima krilo nekoliko povečan upor, vendar je to skoraj zanemarljivo. Če je lomljenje krila zelo približano eliptični obliki imajo konice krila podoben efekt kot krilni zavihki. Pri taki obliki krila pa hitro nastopijo težave kako pritrditi krilca, zato se največkrat zadovoljimo s kompromisi. Obstajajo tudi rešitve več deljenih krilc, ki so med seboj gibljivo povezana. Pojavi se tudi težava, kako med letom ohraniti enako obliko krila, saj se pri večjih obremenitvah krilo upogne navzgor in pokvari eliptično lomljeno krilo.

 
< Nazaj   Naprej >

 
 
 
Glavni meni
Modelarstvo
FPV letenje
Moji modeli
Načrti
Moja vzletna steza
Kit kompleti
Članki in nasveti
Modelarski krožek
Alpski pokal ALC
Načrti za otroke
Video filmi
Programi
Dogaja se
2R fly Forum
2R fly forum celostranski
FPV forum
Blog
Mali oglasi
Kazalo strani
Prijava na forum





Pozabil geslo?
Registracija Registriraj se
Obiskovalci
Obiskovalci: 1,307,241 (started: 2006-01-01) Obiskovalci danes: 5 Obiskovalci vceraj: 285 Obiskovalci na dan: Ø 299.55 Max. visitors per day: 1,391 (at (date): 2013-12-04) Max. page views per day: 18,882 (at (date): 2015-12-03) Page views: 8,872,695 Page views today: 73 Page views yesterday: 949 Page views per day: Ø 2,033.16 Page views per visitor: Ø 6.79 Online: 1 Obiskovalci Max. online: 71 (at (date): 2013-08-05, 13:34:08) Page views this page: 7,517 Your own page views: 54 JavaScript enabled: 0% (c) 2006 www.joom.la
Vreme

Vir: rtvslo.si
 
Optimizacija spletne strani, objava novosti tudi na Slovenski digg in web-strani.si