AEROELASTICITA 1 Typick ez a jeho zkladn aeroelastick

AEROELASTICITA 1 Typický řez a jeho základní aeroelastické vlastnosti Typický řez je zpravidla představován pouze absolutně tuhou rovnou deskou o jednotkovém rozpětí a dané hloubce. Profil je uchycen pomocí dvou fiktivních pružin, kterými jsou modelovány elastické vlastnosti, konkrétně torzní a ohybova tuhost. Soustava má dva stupně volnosti. Neuvažujeme stupeň volnosti ve směru x. Θ v∞ úhel zkroucení rychlost nabíhajícího proudu vzduchu Mα aerodynamický klopivý moment Y vztlak Kα torzní tuhost Kh lineární tuhost A. O. aerodynamická osa E. O. elastická osa T. O. těžištní osa

AEROELASTICITA Pohyb profilu je dán vertikálním přemístěním E. O. ye (z), které odpovídá průhybu křídla v daném řezu z a natočením profilu kolem elastické osy Θ (z), které odpovídá úhlu zkroucení v témže řezu. Tětiva profilu se nedeformuje, zůstává přímá 2

AEROELASTICITA 3 Aerodynamické charakteristiky typického řezu jsou reprezentovány aerodynamickým vztlakem a klopivým momentem. V aeroelastických rozborech zanedbáváme odpor. αT místní úhel náběhu absolutně tuhé nosné plochy Výsledný úhel náběhu: αE=αT+Θ

AEROELASTICITA Statické aeroelastické jevy Torzní divergence: S rostoucí rychlostí nabíhajícího proudu se zvětšují aerodynamické síly, což má za následek zkrucování soustavy a tím zvyšování výsledného úhlu náběhu, který vede k dalšímu růstu aerodynamických sil. Tento proces trvá tak dlouho, až nastene rovnováha vnějšího aerodynamického momentu Mα k E. O. a momentu vnitřních sil, tzv. elastického momentu. 1° volnosti (v krutu) b hloubka profilu 4

AEROELASTICITA Kritická rychlost torzní divergence v. D Odvození v. D na str. 30 Daňek. Vychází z podmínky, že pro každou podkritickou rychlost musí platit momentová rovnováha k elastické ose: Σ MZE=0 : Mα+MΘ=0 Hodnota kritického kinetického tlaku: Kritická rychlost torzní divergence: Důležitý parametr ovlivňující v. D je ē (poměrná vzdálenost mezi A. O. a E. O. ). Torzní divergence může nastat pouze pro kladnou hodnotu ē. S klesající hodnotou ē nám roste v. D. 5

AEROELASTICITA Reverze řízení (Daňek str. 40) Má za následek ztrátu řiditelnosti. Ztráta řízení nastává v důsledku deformace části letounu. Nastává situace, kdy v důsledku řídící síly na orgánu řízení dochází k deformaci, která přivádí aerodynamickou nosnou plochu s kormidlem na takové úhly náběhu, při nichž na zmíněných nosných plochách vzniká opačná aerodynamická síla, která zcela eliminuje primární řídící účinek, případně vyvolá účinek opačný. Cílem je najít tzv. kritickou rychlost při níž jev nastává. 6

AEROELASTICITA Reverze řízení (Daňek str. 41) Při postupném zvyšování rychlosti letu se úhel zkroucení zvětšuje a úhel náběhu se snižuje, dochází k poklesu řídícího účinku, a při jisté rychlosti, ani při plné výchylce křidélka, nejsme sto vyvodit žádný řídící účinek. Účinnost křidélek je nulová, protože výchylkou křidélka vyvozený přírůstek vztlaku je roven stejně velkému poklesu vztlaku v důsledku poklesu úhlu náběhu. 7

AEROELASTICITA Reverze řízení (Daňek str. 41 -42) Při každé rychlosti letu a každé výchylce křidélka musí platit momentová rovnováha k elastické ose: Mα+MΘ=0 Podmínka reverze řízení křidélek: Kinetický tlak kritické rychlosti reverze řízení: Kritická rychlost reverze řízení: Účinnost křidélek: 8