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Redução do arrasto de onda por meio de aerospiques nas asas transônicas

Arrasto de onda e separação da camada limite induzida por choque são questões importantes de fluxos ao redor das asas transônicas. Em velocidades transônicas o regime de fluxo supersônico que é formado localmente acima das asas, é terminado por uma onda de choque. Isto acontece especialmente sob condições de vôo fora de projeto e resulta em uma onda de arrasto. Além disso, a interação da camada limite de choque pode causar uma separação da camada limite e, portanto, pode levar a mais perdas e, eventualmente, a golpes. Estes fenómenos limitam a velocidade máxima de cruzeiro económico dos aviões. O efeito negativo do regime de fluxo transónico pode ser mitigado através do controlo do choque que termina a região supersónica acima da asa. No passado, muitos conceitos diferentes baseados, por exemplo, na ventilação passiva (placas perfuradas, ranhuras, ranhuras), sucção activa, choques de contorno ou paredes adaptativas foram persuadidos. Na sua maioria, estes métodos de controlo baseiam-se numa abordagem bidimensional, ou seja, os dispositivos de controlo são aplicados uniformemente ao longo de todo o vão. Mais recentemente, também foi demonstrado que os dispositivos de controle tridimensional afetam positivamente a elevação e o arrasto . Todas estas abordagens têm em comum que as medidas para controlar o choque são aplicadas directamente na superfície da asa. Contudo, o controlo da onda de choque também é possível colocando dispositivos externos acima da superfície da asa no regime de fluxo supersónico. Este último conceito que está relacionado com o de aerospiques em corpos rombos, é estudado no presente artigo. Como no caso das medidas de controle de fluxo que são aplicadas diretamente na superfície de uma asa, a idéia básica dos aerospikes é conseguir o aumento de pressão através de um sistema de choques oblíquos e normais em vez de através de um único choque normal, reduzindo assim as perdas de onda. Na presente investigação os choques oblíquos foram produzidos pela perturbação do fluxo supersónico acima da asa. Numa série de testes a eficácia de uma variedade de corpos em forma de espigão colocados acima de uma asa transónica foi testada no DNW-TWG, Göttingen. Além das medições de pressão, foi criado um sistema de schlieren colorido para fornecer informações sobre a influência dos picos no campo de fluxo. A seguir, são explicados os primeiros conceitos básicos dos aerospiques nas asas transónicas. Em seguida, são descritas as experiências em túnel de vento e são apresentados e discutidos os resultados das medições. Em seguida, uma conclusão.