Vortex генератор что это
2. Как я могу купить ветрогенератор Vortex ?
На данный момент, генератор находится на стадии разработки. Тем не менее, мы надеемся презентовать готовый продукт в конце 2020 года. Оставляйте свою заявку здесь и Вы будите одним из первых, с кем мы свяжемся как только начнутся продажи в России.
3. Где это можно установить?
Ветротурбина Vortex может быть размещена где угодно, она предназначена для бытового / сельского рынка или систем с низким потреблением электроэнергии. Она достигает максимальной производительности при средних скоростях ветра, поэтому в городских условиях, чем выше вы разместите её, тем лучше она будет работать. Устройство быстро адаптируется к изменениям направления и интенсивности ветра.
Хотя принцип колебаний возникает в любой плоскости, устройство рассчитано на вертикальное положение. Лучшими локациями будут крыши или дворы с некоторым окружающим свободным пространством. В условиях вне сети, таких как метеорологические станции, прожектора и т. д ., небольшие устройства могут быть прикреплены к поручням или устойчивым конструкциям.
4. Сколько это будет стоить?
Окончательные цены зависят от издержек производства и распределения, которые зависят от рынка и условий для каждой страны. Мы ожидаем, что модели Vortex Tacoma будут стоить столько же, что и солнечные панели средней мощности. Хотим, чтобы эта технология была доступной для всех и вместе с солнечной энергией помогала электрифицировать страны, в том числе, развивающиеся. Предварительная стоимость — 300 Евро.
5. Характеристики
Если вы планируете устанавливать турбины Vortex Bladeless в будущем, примите во внимание следующее:
Устройство очень легкое, по нашим оценкам, его вес составит менее 15-20 кг с учетом крепления для блоков Vortex Tacoma. Это крепление должно быть прочным и жестким, устройство не будет работать, если плита не будет хорошо прикреплена к конструкции. Используйте бетонные блоки для фиксации.
Вихревые ветряные турбины спроектированы так, чтобы обеспечить высокую производительность при наиболее распространенных скоростях ветра (между 3-12 м/с) и быстро подстраиваться под изменения турбулентных воздушных потоков. Если скорость ветра превысит рабочий порог устройства, оно остановится само.
Мачта из углеродного волокна прочная, но полая и легкая, поэтому она может сломаться при сильном ударе. Соблюдая осторожность, вы можете при необходимости остановить колебательное движение голыми руками.
Мы ожидаем, что аэрогенераторы Bladeless могут выдерживать пики ветра (максимум 30-35 м / с) и сильный дождь или снег. Тем не менее, мы не тестировали устройство в действительно экстремальных климатических условиях, таких как ураганы или муссоны. Наши прототипы в настоящее время проходят сертификацию.
Vortex generator – Аэродинамика это интересно!
В переводе с английского Vortex generator – генератор вихревого потока, также известный как аэродинамический рассекатель. В аэродинамике, vortex generator (далее VG), представляет собой поверхность, состоящую из небольших выгибов или лопаток (похожих на плавник), треугольной или четырехугольной формы, которые создают вихревой поток. VG применяют на многих устройствах и во многих областях, но наибольшее распространение Vortex Generators получил в авиастроении.
Аэродинамические рассекатели используются для разделения и задержки встречного воздушного потока и аэродинамического срыва, таким образом, они улучшают эффективность работы крыльев (в самолётостроении) и рулевых поверхностей.
Принцип действия
Применительно к автомобилям, аэродинамические рассекатели создают сильные направленные вихревые потоки сзади транспортного средства, предотвращая срыв потоков воздуха (т.к. создают ламинарное обтекание) и предотвращая образование зоны повышенного давления.
Без рассекателей
На транспортном средстве, не оборудованном аэродинамическими рассекателями, во время движения в его задней части образуются турбулентные потоки воздуха, которые ухудшают устойчивость и управляемость авто на дороге, а также увеличивают его аэродинамическое сопротивление, повышая тем самым расход топлива.
С рассекателями
На транспортном средстве, с установленными аэродинамическими рассекателями, во время движения в его задней части образуется ламинарное обтекание воздухом, при котором зона разряжения сводится к минимуму, значительно увеличивается курсовую устойчивость и управляемость транспортного средства на дороге. Так же снижается коэффициент аэродинамического сопротивления и, соответственно, уменьшается расход топлива, загрязнение заднего стекла так же уменьшается.
Результаты испытаний и применение
Испытания показали улучшение аэродинамических характеристик в результате применения аэродинамических рассекателей. Результат использования будет ощутим при езде свыше 60 км/ч особенно в дождь или на пыльной дороге. Разумеется, устанавливать их имеет смысл не на все автомобили, так как максимальный эффект будет ощутим при езде на очень высоких скоростях. Вы наверняка знаете и видели такие автомобили как Subaru Impreza WRX STi и Mitsubishi Lancer Evolution. О них уже позаботились такие тюнинг-ателье как Voltex и Rexpeed, которые имеют серьезный подход и технологическую базу для создания аэродинамических обвесов прошедших множество испытаний.
Теоретическое обоснование
Для количественной характеристики аэродинамического сопротивления используют следующую зависимость:
где: Р - плотность воздуха;
V - скорость относительного движения воздуха и машины;
FMID - площадь наибольшего поперечного сечения автомобиля (лобовая площадь);
CX - коэффициент лобового сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости).
Обратите внимание на то, что скорость в формуле стоит в квадрате, а это значит: при увеличении скорости движения транспортного средства в 2 раза, сила сопротивления воздуха увеличивается в 4 раза, а затраты мощности вырастают в 8 раз. И так далее в геометрической прогрессии. Поэтому при движении автомобиля в городском потоке аэродинамическое сопротивление автомобиля мало, на трассе же его значение достигает больших величин. А что говорить о гоночных болидах, движущихся со скоростями 300 км/час. В таких условиях практически вся вырабатываемая двигателем мощность тратиться на преодоление сопротивления воздуха. Причем за каждый лишний км/ч прироста максимальной скорости автомобиля приходится платить существенным увеличением его мощности или снижением CX. Так, например, работая над увеличением скоростных возможностей болидов, участвующих в кольцевых гонках Nascar, инженеры выяснили, что для увеличения максимальной скорости на 8 км/ч потребуется прирост мощности двигателя в 62 кВт! Или уменьшение СX на 15%.
Аэродинамическое сопротивление автомобиля обусловлено движением последнего с некоторой относительной скоростью в окружающей воздушной среде. Дело все в том, что уже при скорости движения 50-60 км/час сила лобового сопротивления (которую еще называют сопротивлением давления) превышает любую другую силу сопротивления движению автомобиля, а начиная с 80 км/час превосходит всех их вместе взятых.
От величины CX Вашего автомобиля в прямой зависимости находится количество расходуемого им топлива, а значит и денежная сумма оставляемая Вами у бензоколонки.
Благо, есть ряд деталей, применение которых позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, коими и являются аэродинамические рассекатели.
Поэтому, даже незначительное, снижение аэродинамического сопротивления автомобиля сказывается многократно на экономии топлива и повышении курсовой устойчивости!
Теоретическое обоснование работы Рассекателей
На сегодняшний день величину силы аэродинамического сопротивления транспортного средства воздушному потоку возможно определить только экспериментально. Пока точных методик теоретического расчета этой величины нет.
Для расчета количественной характеристики аэродинамического сопротивления используют следующую зависимость:
Сx - коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости);
p - плотность воздуха;
v - скорость автомобиля;
S - площадь наибольшего поперечного сечения автомобиля (лобовая площадь).
Скорость в формуле стоит в квадрате. Это значит, что при увеличении скорости движения транспортного средства в 2 раза, сила сопротивления воздуха увеличивается в 4 раза, а затраты мощности, необходимые на ее преодоление, вырастают в 8 раз. И так далее в геометрической прогрессии.
При скорости движения 50-60 км/ч сила сопротивления воздуха превышает любую другую силу сопротивления движению транспортного средства, а на скоростях свыше 80 км/ч превосходит их все вместе взятые.
Самая значительная часть всех аэродинамических потерь, до 60%, - сопротивление формы, т.е. кузова. Часто его называют лобовым сопротивлением.
Известно, что при езде двух формульных болидов друг за другом, уменьшается не только сопротивление движению заднего автомобиля, идущего в воздушном мешке, но и переднего, по измерениям в аэродинамической трубе на 27%. Происходит это вследствие частичного заполнения зоны пониженного давления и уменьшения разрежения за ним.
Сила лобового сопротивления возникает за счет разницы давлений воздуха, впереди и сзади автомобиля.
Механизм его возникновения следующий. При движении транспортного средства в окружающей воздушной среде в его передней части происходит сжатие набегающего потока воздуха. В результате чего здесь образуется область повышенного давления, а в задней части пониженного. Под влиянием разницы этих давлений струйки воздуха устремляются к задней части. Однако в некоторый момент они начинают отрываться от обтекаемой ими поверхности и в итоге окончательно срываются с кузова, образуя при этом хаотичные завихрения воздуха, увеличивающие аэродинамическое сопротивление транспортного средства.
Чем позже происходит срыв воздушного потока с обтекаемой поверхности, тем меньшей будет сила лобового сопротивления.
Аэродинамика влияет ни только на скоростные качества автомобиля и расход топлива. Она еще обеспечивает должный уровень курсовой устойчивости, управляемости и снижение шумов при движении.
Аэродинамические шумы , возникающие при движении автомобиля, свидетельствуют о его плохой аэродинамике или же о ее отсутствии вообще. Генерируются они за счет вибраций элементов кузова в моменты срыва воздушного потока с их поверхности. По наличию или отсутствию шумов на высоких скоростях можно определить степень проработки конструкции автомобиля в аэродинамическом смысле.
Даже незначительное снижение аэродинамического сопротивления автомобиля сказывается на его устойчивости, управляемости и общем расходе топлива!
Vortex Bladeless – это генератор, который работает за счет вибраций, возникающих в момент, когда ветряной поток проходит вдоль поверхности устройства, создавая аэроупругие колебательные движения на его поверхности. Генератор напоминает высокий столб обтекаемой формы с цилиндром в земле.
В отличие от классической ветряной мельницы у него нет лопастей. Под воздействием ветра, мачта колеблется, пружинит из стороны в сторону, благодаря чему производится энергия. Другими словами, это ветряное устройство – вовсе не турбина. Вихревые ветрогенераторы больше похожи на солнечные панели, нежели на обычные ветровые электростанции, они так же просты и экономичны.
Проект финансируется Европейским Союзом, Программой Инноваций Horizon 2020.
Устройство
Внешний столб вибрирует от силы ветра, без ограничений в амплитуде. Его основание прочно зафиксировано в зеле блоком в форме цилиндра. Устройство собрано с использованием смол, укрепленных углеродом и стекловолокном. Это обеспечивает высокую прочность без потери КПД.
Конструкция ветрового устройства сильно отличается от обычного ветряка. Вместо привычной башни с лопастями есть только мачта из очень прочных и легких материалов.
Такая конструкция снижает издержки на производство и упрощает монтаж.
Преобразование энергии
Устройство улавливает энергию ветра благодаря аэродинамике вихревого потока. Если углубляться в гидромеханику, то когда ветер проходит через мачту столба, поток видоизменяется в круговые вихри. Как только их частота становится ближе к частоте мачты, столб начинает колебаться и взаимодействовать с ветром. Это называется Вихревая Индуцированная Вибрация (VIV).
Гидродинамика Vortex Technology
В структурной инженерии, аэронавтике и архитектуре стараются избежать вихревой индуцированной вибрации (VIV). Турбины Vortex же, напротив, улавливают и увеличивают энергию от колебаний и аэродинамической нестабильности. Форма мачты устройства специально разработана для достижения максимальной производительности при средних скоростях ветра. В обычных городских условиях она способна очень быстро адаптироваться к изменениям направления ветра и колебаний потоков воздуха.
Специально разработано для потребительского рынка
Генератор переменного тока
Генераторы переменного тока – уже известная технология, но Vortex её усовершенствовал и запатентовал. Такая конструкция устраняет необходимость в смазке и позволяет сократить объемы технического обслуживания.
Настройка частоты
Частота производительности Vortex пропорциональна скорости ветрового потока, но каждое устройство имеет собственную частоту колебаний. Чтобы уравнять частоту ветра с собственной частотой каждого устройства, вы должны изменить массу тела (чем больше масса, тем меньше собственная частота) и жесткость (чем больше жесткость, тем выше частоты), среди ряда других показателей.
Таким образом, запатентованная система Vortex получает электроэнергию, самораспределяя нужные изменения конструкции для взаимодействия с потоком ветра, что позволяет без усилий захватывать более широкий диапазон скоростей ветра, с начальной скоростью от 3 м/с. Без какого-либо механического или ручного вмешательства. Таким образом точка блокировки аэрогенератора расширяется.
Вихревой эффект Фон Кармана
Эффект вихревых дорожек Vortex Street или Vortex Shedding впервые описал гений аэронавтики Теодор фон Карман в 1911году. Эффект создается боковыми силами ветра на объекте, погруженном в ламинарный поток, из-за чего возникают кольцевые вихри, а это может стать инженерной проблемой для тонких конструкций – мачт, башен и дымоходов. Как пример, разрушение узкого моста в Такоме в 1940 году, США.
Vortex успешно подстраивает частоту устройства, чтобы взаимодействовать с частотами ветра в широком диапазоне скоростей ветра
Понимание колебаний
Идея Vortex заключается в использовании одной и той же силы для производства энергии. Колеблясь, система использует энергию движения в качестве обычного генератора.
Вы найдете много примеров эффекта Vortex Shedding в повседневной жизни. Используя различные физические явления, Команда Vortex создала множество вычислительных моделей, которые показывают правильное создание формы и параметров для развития и повышения эффективности таких проектов.
Вычислительное моделирование
Принцип улавливания энергии вихрей ветрового потока (VIV, Вихревая Индуцированная Вибрация) – это 3D-феномен. А поскольку наша технология нова, мы должны создавать новые модели и подтверждать их эффективность. 3D-моделирование основано на числе Рейнольдса, важной безразмерной величине в гидромеханике, а она используется, чтобы помочь предсказать направление потоков воздуха в различных ситуациях потока жидкости.
Мы прилагаем все свои усилия чтобы найти лучший способ достижения результатов исходя из доступного количества ресурсов и времени. Используем программное обеспечение Altair, также сотрудничаем с Суперкомпьютерным центром Барселоны, используя их вычислительные мощности.
Технология защищена во всем мире 6 различными патентными семействами.
Основные функции
МАТЕРИАЛЫ И СРОК СЛУЖБЫ
Поддерживание разных уровней нагрузки при переменных скоростях ветра предъявляет высокие требования к запчастям. Выхревые устройства полностью исключают механические элементы, которые могут изнашиваться из-за трения. Это исключает затраты на техобслуживание. Vortex построено из полимеров углеродного волокна, пластмассы, стали, неодима и меди, — износ которых приходит далеко после срока эксплуатации ветровой башни.
Долговечность
Конечно, страховки от изнашиваемости любой турбины нет. Под большими нагрузкам и изгибами от колебаний, материал со временем может рушится, но Vortex уделила этому вопросу особое внимание.
Углеродный стержень рассчитан на максимальную амплитуду 2,7º, при ней материал лишь минимально деформируется. После вычислений, мы проанализировали и выбрали лучший материал, который принесёт огромный срок службы.
Эффективность затрат
Бюджетность – одно из ключевых преимуществ Vortex. Мы сделали стоимость производимой электроэнергии доступной, чтобы быстрее окупить инвестиции.
Это делает нашу технологию конкурентоспособной не только в сравнении с альтернативными или возобновляемыми источниками энергии, но даже по сравнению с традиционными технологиями.
Простой лаконичный дизайн, не требующий большого количества механизмов и материалов, тоже способствует сокращению денежных расходов. Легкий вес и центр тяжести, расположенный близко к земле, снижает требования к фундаменту и облегчая установку. Таким образом, избавляет от нужды в дорогостоящих комплектующих, в отличие от традиционных ветрогенераторов.
Vortex сотрудничает с неправительственными организациями, университетами и ведущими научно-исследовательскими центрами по всему миру.
Потенциал линейки
Vortex занимает до 30% рабочей площади обычного 3-лопастного ветряка с такой же высотой. При преобразовании энергии ветра, выработка электроэнергии пропорциональна площади диаметра лопастей. Следовательно, мы можем сказать, что Vortex вырабатывает меньше электроэнергии. С другой стороны, меньшая площадь позволяет устанавливать на одной и той же поверхности больше устройств Vortex, компенсируя энергоэффективность за счет экономии пространства и установки более дешевого оборудования.
Ориентировочная номинальная мощность Vortex Tacoma (2,75 м) составляет 100 Вт. Преимущества системы:
- принимает потоки ветра с любой стороны/направления;
- отсутствие силы сопротивления;
- устройство запускается и выключается само, без нужды в механических тормозах;
- нисходящие потоки ветра не влияют на энергоэффективность благодаря отсутствию лопастей;
- производит электроэнергию даже от слабых ветров;
- почти бесшумная работа.
Адаптация к атмосфере
В условиях города потоки ветра очень беспорядочны, что создает ряд проблем для обычных ветряков. Кроме того, из-за нисходящих потоков ветра работа обычных ветряных мельниц вызывает проблемы при установке нескольких агрегатов в одном месте, если не соблюдать достаточное расстояние между ними.
Вихревые ветрогенераторы проще использовать из-за круговой всенаправленности устройства. Vortex очень быстро адаптируется к изменениям направления и интенсивности ветра, независимо от турбулентности.
Низкая стоимость, простота установки и дешевое обслуживание. Подключи свой вихрь!
Экологичность
Воздействие на окружающую среду
Простая конструкция и легкий вес позволяют сократить необходимое количество материалов для производства вихревой турбины. При этом упрощается производственный процесс.
Отсутствие смазочных материалов – отсутствие отходов!
Остаточный вес Vortex Tacoma после промышленной переработки – менее 15 кг. При правильной установке в земле и калибровке устройства оно будет абсолютно бесшумным. Помехи для радиосигналов практически отсутствуют.
Воздействие на дикую природу
Хотя небольшие ветряные турбины, как правило, не представляют серьезной проблемы для местной фауны. Конструкция Vortex позволит птицам и летучим мышам легко избегать их во время полета.
madavto
Зарабатываю $ на см3, надоели газонокосилки
Репутация: 48
По нашему, по русски, это аэродинамический рассекатель. Дословный перевод с английского - вихревой генератор.
Принцип действия
Рассекатели создают сильные направленные завихрения воздуха сзади транспортного средства, предотвращая срыв потоков воздуха и образование зоны пониженного давления.
Без рассекателей
С рассекателями
Установленные на автомобиле аэродинамические рассекатели сводят к минимуму зону пониженного давления (зону разряженности) в задней части транспортного средства, предотвращая загрязнение стекла заднего вида во время движения, повышая курсовую устойчивость и снижая коофициент аэродинамического сопротивления корпуса автомобиля, уменьшая тем самым расход топлива.
Для инфы:
Для количественной характеристики аэродинамического сопротивления используют следующую зависимость:
где: Р - плотность воздуха;
V - скорость относительного движения воздуха и машины;
FMID - площадь наибольшего поперечного сечения автомобиля (лобовая площадь);
CX - коэффициент лобового сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости).
Обратите внимание на то, что скорость в формуле стоит в квадрате, а это значит: при увеличении скорости движения транспортного средства в 2 раза, сила сопротивления воздуха увеличивается в 4 раза, а затраты мощности вырастают в 8 раз. И так далее в геометрической прогрессии. Поэтому при движении автомобиля в городском потоке аэродинамическое сопротивление автомобиля мало, на трассе же его значение достигает больших величин. А что говорить о гоночных болидах, движущихся со скоростями 300 км/час. В таких условиях практически вся вырабатываемая двигателем мощность тратиться на преодоление сопротивления воздуха. Причем за каждый лишний км/ч прироста максимальной скорости автомобиля приходится платить существенным увеличением его мощности или снижением CX. Так, например, работая над увеличением скоростных возможностей болидов, участвующих в кольцевых гонках Nascar, инженеры выяснили, что для увеличения максимальной скорости на 8 км/ч потребуется прирост мощности двигателя в 62 кВт! Или уменьшение СX на 15%.
Аэродинамическое сопротивление автомобиля обусловлено движением последнего с некоторой относительной скоростью в окружающей воздушной среде. Дело все в том, что уже при скорости движения 50-60 км/час сила лобового сопротивления (которую еще называют сопротивлением давления) превышает любую другую силу сопротивления движению автомобиля, а начиная с 80 км/час превосходит всех их вместе взятых.
От величины CX Вашего автомобиля в прямой зависимости находится количество расходуемого им топлива, а значит и денежная сумма оставляемая Вами у бензоколонки.
Благо, есть ряд деталей, применение которых позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, коими и являются аэродинамические рассекатели.
Поэтому, даже незначительное, снижение аэродинамического сопротивления автомобиля сказывается многократно на экономии топлива и повышении курсовой устойчивости!
Результаты испытаний.
Во всех случаях результаты испытаний показали улучшение аэродинамического обтекания автомобиля и упорядочивание воздушных потоков в его задней части. Что в свою очередь дает все выше перечисленные эффекты от применения аэродинамических рассекателей.
Аэродинамические рассекатели замечательно работают на всех скоростях выше 30 км/ч Улучшение аэродинамики на машине будет хорошо заметно при езде в дождь или по пыльной дороге на скорости 60 км/ч и выше.
По материалам "Проект Мастерской Разумных Решений тм"[/size]
Был куплен вот такой набор из 10шт. Материал-ABC пластик, окрашены в чёрный цвет, можно купить загрунтованные под покраску. Был упакован в блистер + подробная, понятная, схематическая инструкция + лекало с транспортиром + 3M скотч уже выбитый под каждый гребешок.
Сам генератор
Лекало с угломером (2шт) т.к. каждый гребень ставится под определённым углом
0 5 10 15 15 :15 15 10 5 0 градусов
Процесс установки очень прост, главное правильно разметить крышу авто) Нам нужны 2 линии: продольный центр (делит крышу на лево и право) и поперечный центр для ориентировки гребней. Гребни ставятся ближе к заднему срезу крыши, длина гребня 80мм. Для них мы подготовили полосу шириной 100мм с поперечным центорм в 50мм. Относительно этой линии и выставляется угол установки гребня.
Установка начинается от средины крыши. Оба лекала ориентируются параллельно центру крыши а гребни по поперечной оси, затем выставляется угол 15гр и гребешки клеются. Так повторяется для каждого гребня с учётом градуса.
Конечный результат
В Симфония СА-160 был спроектирован с двумя необычными вихревыми генераторами на крыле для обеспечения эффективности элеронов через стойло.
А генератор вихрей (VG) является аэродинамический устройство, состоящее из небольшого флюгер обычно прикрепляется к подъемной поверхности (или профиль, например, крыло самолета) [1] или лопасть ротора ветряная турбина. [2] VG также могут быть прикреплены к какой-либо части аэродинамического транспортного средства, например к фюзеляжу самолета или автомобиля. Когда профиль или тело движется относительно воздуха, VG создает вихрь, [1] [3] который, удаляя часть медленно движущегося пограничного слоя, контактирующего с поверхностью профиля, задерживает локальное разделение потока и аэродинамическое сваливание, тем самым повышая эффективность крыльев и поверхности управления, Такие как закрылки, лифты, элероны, и рули. [3]
Содержание
Метод работы
Генераторы вихрей чаще всего используются для задержки разделение потока. Для этого их часто размещают на внешних поверхностях транспортных средств. [4] и лопасти ветряных турбин. И на самолетах, и на лопастях ветряных турбин они обычно устанавливаются довольно близко к передней кромке лопасти. крыло для поддержания равномерного воздушного потока над поверхностями управления на задней кромке. [3] VG обычно имеют прямоугольную или треугольную форму, примерно такую же высоту, как и местные пограничный слой, и идут по размаху обычно около самой толстой части крыла. [1] Их можно увидеть на крыльях и вертикальных хвостах многих авиалайнеры.
Генераторы вихрей расположены под наклоном, так что они имеют угол атаки относительно местного воздушного потока [1] чтобы создать концевой вихрь, который втягивает энергичный, быстро движущийся внешний воздух в медленно движущийся пограничный слой, контактирующий с поверхностью. Турбулентный пограничный слой с меньшей вероятностью отделяется, чем ламинарный, и поэтому желателен для обеспечения эффективности управляющих поверхностей задней кромки. Генераторы вихрей используются для запуска этого перехода. Другие устройства, такие как вортилоны, передовые расширения, и передние манжеты, [5] также задерживают отрыв потока при больших углах атаки за счет повторного включения пограничного слоя. [1] [3]
Примеры самолетов, которые используют VG, включают ST Aerospace A-4SU Super Skyhawk и Симфония СА-160. Для трансзвуковых конструкций со стреловидным крылом VG снижают потенциал шок проблемы (например, Лунь, Блэкберн Буканьер, Глостер Джавелин).
Послепродажная установка
Многие самолеты оснащены лопастными вихревыми генераторами с момента их производства, но есть также поставщики вторичного рынка, которые продают комплекты VG для улучшения STOL производительность некоторых легких самолетов. [6] Поставщики послепродажного обслуживания заявляют: (i) что VG понижают скорость сваливания и скорость взлета и посадки, и (ii) что VG повышают эффективность элеронов, рулей высоты и рулей направления, тем самым улучшая управляемость и безопасность на низких скоростях. [7] Для самодельных и экспериментальных китпланы, VG дешевы, экономичны и могут быть быстро установлены; но для сертифицированных авиационных установок, сертификация затраты могут быть высокими, что делает процесс модификации относительно дорогим. [6] [8]
Владельцы сообщают, что на земле может быть труднее очистить снег и лед с поверхностей крыла с помощью VG, чем с гладкого крыла, но VG, как правило, не склонны к обледенению в полете, так как они находятся в пограничном слое воздушного потока. VG также могут иметь острые края, которые могут порвать ткань обшивки планера, и поэтому могут потребоваться специальные покрытия. [8] [9] [10]
Для двухмоторных самолетов производители заявляют, что VG снижают скорость управления одним двигателем (VMCA), увеличивают нулевой расход топлива и полную массу, улучшают эффективность элеронов и руля направления, обеспечивают более плавную езду в турбулентности и делают самолет более устойчивой инструментальной платформой. [6]
Увеличение максимальной взлетной массы
Некоторые комплекты VG, доступные для легких двухмоторных самолетов, могут позволить увеличить максимальная взлетная масса. [6] Максимальная взлетная масса двухмоторного самолета определяется конструктивными требованиями и требованиями к характеристикам набора высоты для одного двигателя (которые ниже для более низкой скорости сваливания). Для многих легких двухмоторных самолетов требования к характеристикам набора высоты с одним двигателем определяют меньшую максимальную массу, а не конструктивные требования. Следовательно, все, что может быть сделано для улучшения характеристик набора высоты при неработающем одном двигателе, приведет к увеличению максимальной взлетной массы. [8]
В США с 1945 г. [11] до 1991 года, [12] Требование набора высоты с одним неработающим двигателем для многомоторных самолетов с максимальной взлетной массой 6000 фунтов (2700 кг) или меньше было следующим:
куда V s 0 < displaystyle V_ > это торможение скорость в посадочной конфигурации в милях в час.
Установка вихревых генераторов обычно может привести к небольшому снижению скорости сваливания самолета. [4] и, следовательно, снизить требуемые характеристики набора высоты при неработающем одном двигателе. Уменьшение требований к характеристикам набора высоты позволяет увеличить максимальный взлетный вес, по крайней мере, до максимального веса, разрешенного конструктивными требованиями. [8] Увеличение максимального веса, допустимого конструктивными требованиями, обычно может быть достигнуто путем указания максимальный нулевой вес топлива или, если максимальный нулевой вес топлива уже указан как одно из ограничений самолета, путем определения нового более высокого максимального веса нулевого топлива. [8] По этим причинам комплекты вихревых генераторов для многих легких двухмоторных самолетов сопровождаются уменьшением максимального веса без топлива и увеличением максимального взлетного веса. [8]
Требование к скорости набора высоты при неработающем одном двигателе не применяется к однодвигательным самолетам, поэтому увеличение максимальной взлетной массы (на основе скорости сваливания или конструктивных соображений) менее значимо по сравнению с аналогичными показателями для близнецов 1945–1991 гг.
После 1991 года требования сертификации летной годности в США определяют требование набора высоты с одним неработающим двигателем как градиент, не зависящий от скорости сваливания, поэтому у генераторов вихрей меньше возможностей увеличить максимальную взлетную массу многомоторных самолетов, сертификационная основа которых FAR 23 с поправкой 23-42 или новее. [12]
Максимальный посадочный вес
Поскольку посадочная масса большинства легких самолетов определяется конструктивными особенностями, а не скоростью сваливания, большинство комплектов VG увеличивают только взлетную массу и нет посадочная масса. Любое увеличение посадочной массы потребует либо структурных изменений, либо повторных испытаний самолета с более высокой посадочной массой, чтобы продемонстрировать, что требования сертификации по-прежнему выполняются. [8] Однако после продолжительного полета могло быть израсходовано достаточное количество топлива, в результате чего самолет снова оказался ниже допустимой максимальной посадочной массы.
Снижение шума самолета
Генераторы вихрей использовались на нижней стороне крыла. Семейство Airbus A320 самолет для снижения шума, создаваемого воздушным потоком через круглые отверстия для выравнивания давления в топливных баках. Lufthansa утверждает, что таким образом можно добиться снижения уровня шума до 2 дБ. [13]
Читайте также: