Зачем крылу завихрители? (Фото+видео+текст)

Если внимательно посмотреть в окно самолёта Boeing-737 поколения Classic, то можно увидеть странные штучки, торчащие на верхней поверхности крыла.
Из окна салона выглядят они как расположенные в ряд небольшие уголки.

 

Для чего это нужно?
Вообще-то крыло принято обдувать ламинарным потоком. Это значит, что поток воздуха течёт плавно, безотрывно от поверхности и без завихрений.
Но.
Воздух при обтекании тела замедляется возле его поверхности. Эта замедленная часть потока называется "пограничный слой".
А нам нужно, чтобы воздух и на верхней поверхности крыла тоже пролетал интенсивно. Потому что скорость воздуха над крылом создаёт подъёмную силу.
Решение пришло внезапно и парадоксально - оказывается, для ускорения медленного потока можно использовать нелюбимые завихрения.
Сделали это с помощью внедрения в пограничный слой быстрого потока, удалённого от поверхности.
Вот с помощью показанных устройств и происходит процесс.
Как видно по следу потока на следующей картинке,

 

Интересующие нас завихрители (по-английски "vortex generators") установлены под некоторым углом к потоку.
Они отклоняют его слегка в сторону, а на это место устремляется часть воздуха из пролетающего дальше от поверхности.
В итоге пограничный слой ускоряется за счёт внедрения более быстрого потока, удалённого от поверхности.
Такое решение позволяет улучшить обтекание крыла на малых скоростях. Позже наступает срыв потока.
Вроде как и на больших углах атаки ещё помогает.
То есть, практически, увеличивается запас до сваливания и уменьшается минимально допустимая скорость (что важно на посадке, например).
Подобные устройства есть и в других частях самолёта, где хорошо бы обеспечить качественное обтекание.
Вот, например, в районе хвоста, между килем и стабилизатором.

 

Полагаю, что тамошние завихрители улучшают обтекание корневой части рулей направления и высоты.
Иногда их устанавливают только в зонах элеронов, улучшая управляемость самолёта по крену на больших углах атаки, близких к критическим.
К этому же можно отнести и довольно большую аэродинамическую поверхность на капоте двигателя:

 

Дело в том, что расположенный близко к крылу здоровый двигатель оказывает не очень хорошее влияние на обтекание крыла.
Двигатель уменьшить нельзя - от размеров зависит экономичность. Отдалить его тоже некуда - ниже уже земля.
Зато установленная дополнительная аэродинамическая поверхность создаёт неслабый такой вихрь, улучшающий обтекание этой зоны.

Пишут, что это важно на взлёте.
Вихрь с этой поверхности хорошо заметен в сырую погоду из-за конденсации в нём водяного пара.
При полёте с выпущенными предкрылками хорошо видно, как белая полоса, начинающаяся на передней кромке Vortex Generator-а, уходит сверху него на верхнюю поверхность крыла.
Ну что же... пожалуй, на этом всё о странных уголках на крыле.

 

 

 

Источник