Varför är en kontrollyta som tillåter två sidor av luftflödet bättre än de som tillåter en?

För lågt drag vill du minimera ytförändringar som presenteras för luftflödet. Stora förändringar i ytan kommer att skapa turbulens och tryckförändringar som bidrar till att dra. Små förändringar minskar dessa dragkällor.

När du flyttar en kontrollyta som en aileron eller hiss, strömmar luft över båda sidor av flygbladet. Även om detta ändrar flödesriktningen, vilket ger styrkraften och en del drag, kan luften fortfarande flöda förbi båda sidor.

Vid spoiler kan luften inte strömma förbi båda sidor. Detta ökar frontytan som presenteras för flödet och skapar ett lågt tryckområde bakom den utplacerade ytan. Att skapa ett lågtrycksområde bakom ett objekt är en stor bidragsgivare att dra, varför aerodynamiska kroppar brukar ha en teardrop form .

Spoilers på vingen har också effekten att minska hissen. Genom att störa det släta lågtrycksflödet över vingens övre yta reducerar de vingeens effektivitet, effektivt stalling av de drabbade delen .

För en illustration av båda principerna i åtgärd, se den här videon av en hastighetsbroms på en Mooney. Detta visar hur även ett relativt litet objekt, när det stör luftflödet, kan lägga till en betydande mängd drag.

Orsaken är att båda sidor på en kontrollyta upplever tryckförändringar, både fram och bakom gångjärnslinjen. Vid spoilers och hastighetsbromsar påverkas endast en sida, så effektiviteten är bara hälften så stor.

Vänligen se tryckkoefficienterna för en flygplatta för tre olika flikböjningar nedan. Övre och nedre yttryck visas med färgkodade linjer och nedre linjer hör till den nedre ytan. Streckade linjer visar det osynliga trycket och de solida linjerna, tryckfördelningen med friktionseffekter. De bredare två raderna i samma färg är ifrån varandra, desto mer lyft skapas. Notera konturplotten nedan, som följer tryckschemanens färgschema.

Medan kontrollytorna normalt avböjs med mindre än ± 20 °, förlängs regelbundna spoilers med 60 ° eller mer för att skapa så mycket drag som möjligt. Men även om de är utsträckta med liknande vinklar mot en kontrollyta, kommer luften inte att ha någon chans att strömma ordentligt längs lejdsidan. Istället kommer denna sida endast att ha separerad, kaotisk luftflöde, medan vindsidan visar ett flödesmönster som är mycket lik vindsidan av en kontrollyta. Trycket i separerat flöde ändras inte med avböjningsvinkel, så den här sidan bidrar inte till någon lyft effekt.

Observera i bilden ovan att trycknivån över hela ackordet skjuts upp eller ner av klaffen, eftersom klaffen är placerad i bakstycket på flygplattan. I motsats till det är spoilers monterade mittkord, där deras inflytande över trycknivån är mindre. Detta minskar höjderna av spoilers ännu mer.

Huvudsvaret är dra. En spoiler kommer att skapa mer drag än en yta som tillåter flöde över båda sidor. När det gäller hastighetsbromsar är det här vad du vill hända när du vill sakta ner planet. Med kontrollytor vill du ändra luftflödet utan att skapa överflödigt drag.

Jag tror att du ifrågasätter skillnaden mellan aerodynamisk kropp och trubbig kropp. Det är inte så mycket kopplat till att exponera en eller två ytor till det yttre flödet, men mer kopplat till formen utsatt för det yttre flödet.

En aerodynamisk kropp har en form som ger låg drag, aerodynamiska kroppar har en mycket liten storlek som är normal för flygriktningen. Vingen är till exempel väldigt tunn i vertikal riktning, men stor är den riktning planen förväntas flyga.

En trubbig kropp är motsatt, exponerar en stor yta framför rörelseriktningen. Spolarna är ett mycket bra exempel.

Jag kan ge dig ett praktiskt exempel, din hand. När du är i din bil (i rörelse) och du sträcker din hand utanför bilen, med handen parallellt med marken, märker du inte signifikant "tryck" eller "kraft" över din hand (använd en bra hastighet. ..) Men är du inställd på din handflata i riktning mot bilens rörelse, är "trycket" över din hand mycket större när du exponerar en större yta.

Exempel på samma fenomen med din hand som händer med ailerons, roder och airbrake.

Vi använder en airbrake för att stoppa flygplanet, det är därför vi använder som din handflata i bilen. Stoppa flygplanet.

Ailerons och roder är avsedda att inte stoppa flygplanet, men kontrollerar det. Därför är avsikt att ha låg dra.