Hvad är effekten av flygplastjockleken på aerodynamisk lyft?

I kapitel 2 i boken Fluid Dynamic Lift diskuterar Sighard Hoerner tyngdets inverkan genom att gå till Extrem av en flygplatta med cirkulär tvärsnitt:

Assuming that we would manage by means of boundary layer control around the rear side, to displace the stagnation points from zero (at the forward side) and from 180° (at the rear side) both down toward 90° (at the lowest point), without losing any momentum, its lift curve slope would be dCL/dα =4π, rather than = 2π, as in thin foil sections.

Eftersom du önskar ett matematiskt uttryck: Detta är den linjära approximationen han ger: $$ c_ {L \ alpha} \ ca 0.11 + 0.09 \ cdot \ frac {t} {c} $$

Observera att höjdkurvan är per grad. $ \ frac {t} {c} $ är den relativa tjockleken på flygplattan. I figur 21 i det här kapitlet använder han begreppet lyftvinkel, vinkeln vid vilken lyftkoefficienten når enhet, för att visa hur höjningskurvens lutning varierar över flygplåttjockleken. Denna plot ska visa hur begränsad tillämpligheten av approximationen är i verkligheten.

Höjdvinkelnförluftfelsektionernasomenfunktionavderastjocklekförhållande(bild källa ).

Stall domineras av flödesseparation och förskjutningseffekten av en flygplugg lägger till spänningarna på gränsskiktet som bestämmer när flödet skiljer . Å andra sidan är tjockleken indirekt påverkad av flygplans näsa radie, vilket i sin tur bestämmer sugkoppen vid näsan och vid högre angreppsvinklar. En högre sugtopp spänner också mot skiktet. Följaktligen sänker både en för liten nässtråle (och för liten luftplastjocklek) och en för hög tjocklek maximal lyftkoefficient. Den söta fläcken har en tjocklek av ca 10%.

I kapitel 4 tittar Hoerner i detalj på det beroendet. I diagrammet nedan ingår inte högt cambered, thin airfoils och den raka gränsen för tunna flygblad är vilseledande.

Maximallyftkoefficientförolikatyperavflygbladsomfunktionavderastjocklekförhållande(bild källa ).