V tomto pokračujícím dost úmorném vedru, i když je stále ještě léto, vstupují na přehlídkové pódium další uchazeči o hodnocení elegance spojené s jejich užitnou hodnotou využitelnou zřejmě nejen v aviatice.

První jsou  dva souměrné profily rozdílných tlouštěk. Jeden  má maximální tloušťku 10 % a druhý 6 % a  jejich horní i spodní strany jsou převážně přímkové. Vybízejí k využití například na ocasních plochách letounů, což se mnohdy tak děje. Jejich designéři vycházejí z předpokladu, že jejich snadná výroba by mohla poněkud odlehčit stavebním nákladům. Je to snad i možné, má to však jiná úskalí, která vyžadují například vyztužení  ploch, na nichž mohou být využity,vzpěrami či lanky.

Snažil jsem se „vymámit“ z Programu Profili lepší grafická znázornění aerodynamických charakteristik obou rovných desek, vpředu i vzadu upravených. Ale příliš se mi to nepovedlo. Program Profili 2.30a Pro, což je aplikovaná verze XFoilu, nemá příliš v lásce souřadnice profilů o stálé vertikální hodnotě.

Něco z toho ale vzešlo a je to v dalších dvou diagramech.

Z předchozího diagramu je asi nejzajímavější dosahovaná hodnota maximálního součinitele vztlaku. Poněkud nezvyklý je i průběh při Re=60 000, kdy už by mělo docházet ke kritickým stavům proudění. Program, však nijak významné anomálie nezaznamenal.

Při Re = 2 000 000 až 3 600 000 dosahuje tento profil hodnot maximálních součinitelů vztlaku  blízko 2. Minimální součinitele odporu mají při tom hodnoty kolem 0,008. Klopivý moment je sice velmi malý, ale jeho průběh je méně příznivý pro letové vlastnosti.

Takovéto profily jsou, velmi často i  bez zaoblení přední části, poměrně úspěšně používány u nosných ploch menších modelů letadel, která mají nízká provozní zatížení. Jsou však motorově předimenzovány.

Ve zvláštních případech by bylo možno s ním uvažovat i na nějakou nosnou plochu, přestože odpor s rostoucími úhly náběhu rychle stoupá.

Aerodynamické charakteristiky rovné desky- PP 11 s tloušťkou 6% z předchozího obrázku ukazují asi právě tolik, kolik se od nich očekávalo. Maximálně dosahovaný vztlak není sice nijak závratný, což je dáno zřejmě jeho tloušťkou, ale minimální hodnoty součinitelů odporu při zvolených Re číslech jsou dost příznivé.

Pokud by byly takovéto plochy opatřeny pohyblivými zadními částmi o hloubkách kolem cca 30%, pak by mohly fungovat třeba jako ocasní plochy. Takovéto charakteristiky jsme před časem v našem magazínu již zveřejnili.

A nyní nastupují dva zástupci „exotických“ profilů nosných ploch u nichž stojí za to prohlédnout si jejich aerodynamické charakteristiky důkladněji.

PP 12 má tloušťku 7,5% a prohnutí 1,8%. Jeho tvar by mohl navádět k použití na lehkých bezocasých strojích všelikých tvarů různých štíhlostí, ať již se šípem nebo bez něho, což je skutečně možné. Použití je již možné i u větších modelů letadel i UAS. Podkritické proudění nastává teprve  při poměrně nízkých Re číslech.

Profil PP 13 s tloušťkou kolem 14,8% by měl usnadňovat stavbu štíhlejších nosných ploch a k dosahování nemalých součinitelů vztlaku mu napomáhá prohnutí, asi 5,3%. Vedle toho, že má jeho zadní část nezvyklý tvar, který je možné nazvat „odtokovou stěnou“ značné tloušťky, což zřejmě posouvá minimální součinitele odporu k hodnotám 0,02, je zajímavé všimnout si toho, že tyto hodnoty jsou prakticky stálé v rozmezí součinitelů vztlaku 0 až 1,7 již i pro nepříliš velká Re čísla.

Kritické poměry při proudění nastávají ale již při Re = 170 000 a menším.

Ten následující polární diagram stojí za podrobnější prohlédnutí

A pak je tu skica eliptického uspořádání aerodynamicky nezkrouceného okraje nosné plochy s tímto profilem v dalším obrázku.

A nyní nastupuje „společensky“ lépe upravený a tvarovaný profil PP 13A, jehož tvar je v obrázku následujícím.

                                 Jeho maximální tloušťka je 16% a maximální prohnutí 5,3%.

Z polárního diagramu je zřejmé, že součinitele vztlaku si v podstatě zachovávají vysoké hodnoty v širokém rozsahu úhlů náběhu, ale odpory klesly na méně než polovinu ve srovnání s profilem PP13. Což je významné a dává šanci uplatnit se například u menších letounů.

Lichoběžníkové uspořádání nějaké nosné plochy s tímto profilem  je zjednodušeně uvedeno v obrázku dalším.

Pro designéry malých letounů, a možná nejen jich, je v dalším polárním diagramu uvedeno porovnání 5 profilů, aby bylo možno posoudit jak se například může situace v aerodynamice profilů vyvíjet, k čemuž již zřejmě došlo. Nebo taky ne, pokud jsou již významně lepší představy.

Takže tato etapa přehlídky je u konce a příště se předvedou profily jinak tvarované.

15. 8. 2015 © Jaroslav Lněnička