Ich habe die Erklärung gehört, die besagt, dass die Endplatten die Wirbelbildung an der Spitze reduzieren und dadurch den induzierten Widerstand reduzieren. Soweit ich weiß, ist der induzierte Luftwiderstand die Rückwärtskomponente der auf den Flügel wirkenden Gesamtkraft und eine Folge der Auftriebserzeugung über eine endliche Spannweite. Es kommt also auf den Downwash-Winkel an. Vortex ist eine Nachwirkung dieses Auftriebs. Ich verstehe nicht, wie der induzierte Widerstand durch Unterdrückung dieses Wirbels verringert wird.
Ich würde mich über etwas Klarheit zu diesem Thema oder eine Erklärung freuen, die keine Wirbel enthält.
Der Wirbel selbst ist nicht das Problem, es ist die "Leckage", die zu dem Wirbel führt. Die Leckage kommt von der Luft in der Nähe der Spitze, die frei um sie herum strömen kann, und führt zu Energieverschwendung.
Der Flügel bewegt sich entlang und treibt Luft nach unten, aber in der Nähe der Spitze nimmt ein Teil der Luft, anstatt nach unten beschleunigt zu werden, den Weg des geringsten Widerstands um die Spitze herum (und wird zur Niederdruckseite gesaugt, könnte man sagen). trägt nicht zur Auftriebskraft bei. Es wurde verschoben und es wurde Energie verbraucht, aber die Verschiebung erfolgte um die Spitze herum und nicht nach unten.
Die Spitzenplatte soll nur einen Teil der seitlichen Strömung um die Spitze herum verhindern, indem sie sie blockiert, die Leckage verringert und dazu führt, dass mehr Luftpaket nach unten gedrückt wird als ohne die Spitzenplatte. Was als Verringerung des induzierten Widerstands bezeichnet wird, ist nur eine Verbesserung des Verhältnisses von Auftrieb zu Widerstand aufgrund geringerer Leckageverluste, sodass bei einer bestimmten Menge an Gesamtauftriebskraft der induzierte Widerstand geringer ist als bei der gleichen Auftriebskraft ohne Spitzenplatten.
Um etwas Gutes zu tun, müssen die Spitzenplatten ziemlich groß sein (weil sich das Zirkulationsfeld ziemlich weit vom Flügel entfernt erstreckt), was den größten Teil des Nutzens zunichte macht, da sie selbst schleppend sind, weshalb Sie sie nicht wirklich oft verwendet sehen viel, außer wo der Endplatteneffekt standardmäßig erzeugt werden kann, wie z. B. bei einem T-Leitwerk, bei dem der horizontale Stab eine schöne Endplatte für das obere Ende des Ruders bildet.
Jedes Mal, wenn sich ein Objekt durch eine Flüssigkeit bewegt, erzeugen Sie eine Störung in der Flüssigkeit ( Turbulenz ). Die Amplitude der Störung ist proportional dazu, wie viel Energie Sie verlieren (dh in die Flüssigkeit abgeben).
Nehmen wir zum Beispiel ein U-Boot. Sie wurden entwickelt, um den Wasserfluss um das Schiff herum zu optimieren, während es sich durch das Wasser bewegt. Dies verhindert Turbulenzen, die durch Sonar erkennbare Geräusche verursachen. Das Erzeugen von Turbulenzen und folglich Lärm bedeutet, dass das U-Boot mechanische Energie in seine Umgebung überträgt. Das ist verschwendete Energie.
Wenn sich das Schiff (ein beliebiges Schiff, Boot, Flugzeug, U-Boot) schneller bewegt, nehmen typischerweise die Turbulenzen zu. Das bedeutet, dass mehr Energie vom U-Boot in die Umgebung übertragen und verschwendet wird.
Wirbel, die sich an den Flügelspitzen von Flugzeugen bilden, sind ein ähnliches Problem. Anstatt sauber durch die Luft zu "schneiden", erzeugt der Flügel Turbulenzen, was bedeutet, dass kinetische Energie an die Umgebungsluft verloren geht.
Haftungsausschluss: Ich bin kein Luft- und Raumfahrtingenieur.
AEhere unterstützt Monica