Co to vlastně je?

Turbulátory jsou drobné součástky rozmístěné na nosných plochách a orgánech řízení, které ovlivňují proudění v mezní vrstvě okolo povrchu letounu. Při správném uspořádání zvyšují výkony a ovladatelnost letounu, zejména při nízkých letových rychlostech a vysokých úhlech náběhu.






Jak pracují?

Jak bylo uvedeno výše , turbulátory upravují proudění v mezní vrstvě . Chcete-li pochopit, jak přesně fungují , měli bychom začít pochopením modelu proudění v mezní vrstvě. K pochopení těchto pojmů je nutné se podívat na problematiku obtékání pevného tělesa, v našem konkrétním případě - křídla letounu.
Při obtékání tělesa hraje velkou roli oblast, která je v těsné blízkosti povrchu tělesa. Tato část proudu se nazývá mezní vrstva . Vrstva, ve které hrají významnou úlohu viskózní síly a tření. Viskozita kapaliny a tření částic v proudu generují vysoké příčné gradienty rychlostí v proudu. Mimo mezní vrstvu lze obecně předpokládat, že proudění je bez tření a vlivu viskózních sil. Proudění v mezní vrstvě pak může být laminární nebo turbulentní.
Aniž bychom zabíhali zbytečně do podrobností aerodynamiky nebo mechaniky tekutin můžeme proudění kolem letounu popsat takto: Během letu vzduch proudí kolem křídla. Viskozita vzduchu a jeho tření o povrch křídel způsobují, že molekuly vzduchu přímo na povrchu křídla se nepohybují. Trochu dále od povrchu se molekuly vzduchu pohybují ve směru proudění, ale jsou zpomalovány těmi, které se nepohybují ve vrstvě pod nimi. Čím dále od povrchu křídla, tím je rychlost pohybu větší, až do okamžiku, kdy je rychlost molekul stejná, jako je rychlost obtékajícího proudu vzduchu. Toto místo je hranice mezní vrstvy.
Dále je důležité vysvětlit charakter proudění v mezní vrstvě. To může být laminární nebo turbulentní . Průtok v mezní vrstvě laminární mezní je "uspořádný a hladký ", nevznikají pohyby částic kolmo ke směru proudění nebo víry. Molekuly vzduchu se pohybují po hladce zakřivených drahách ve vymezných hranicích - v našem případě tyto dráhy určuje profil křídla. Přesuny molekul vzduchu probíhají jakoby v rovnoběžných vrstvách klouzajících po sobě, které se navzdory rozdílným rychlostem nemíchají navzájem. Děje se tak proto, že k přenosu hmoty a hybnosti mezi vrstvičkami dochází pouze na mikroskopické úrovni, v makroskopickém měřítku se tak neděje. Náhodně generované turbulence jsou okamžitě potlačeny, protože síly viskozity převažují nad setrvačnými silami.
V turbulentním proudění částice tekutiny vykonávají kromě hlavních pohybů, také další oscilační pohyby. Výše uvedené vstvičky nejsou pouze rovnoběžné, ale jsou i kolmé ke směru proudění. Vznikají víry.



Při obtékání křídla v oblasti kolem náběžné hrany je mezní vrstva tenká a laminární. S posunem směrem k odtokové hraně, se postupně zvyšuje její tloušťka. V určité vzdálenosti od náběžné hrany je přechodová oblast, v níž se mění charakter mezní vrstvy na turbuletní. Za přechodovou oblastí je již proudění turbulentní. Přes turbulentní charakter této oblasti zůstává přímo na povrchu profilu stále tenká laminární vrstvička bez turbulencí. To je způsobeno již zmíněnými tlumivými účinky viskozity. Tato vrstvička zpomaluje a stává se příčinou odtržení, zpětného proudění a následně přetažení. Aby se zabránilo odtržení a posunul okamžik jeho vzniku, je nutno do zpomalující tenké vrstvy dodat další energii. V průběhu let byla vyvinuta řada opatření zaměřených na ovlivňování mezní vrstvy a její kontrolu. Velmi účinným a přitom jednoduchým řešením je použití turbulátorů. Každý z těchto malých prvků vytváří za sebou vírovou brázdu, která představuje energii dodanou do mezní vrstvy na křídle. Výsledkem je vyšší hodnota kritického úhlu náběhu, nižší kritická rychlost a příjemnější průběh přetažení (mimo jiné menší "třesení křídla" ).



                  Ne turbulátorů                               Z turbulátorů

Vortex generátory - Turbulátory

Působí v mezní vrstvě na profilu.
Turbulentní mezní vrstva je odolnější proti odtržení. Tímto způsobem je možné letět pomaleji a na větším úhlu náběhu.
Turbulátory na řídících plochách zlepšují jejich účinnost při nízkých rychlostech a velkých výchylkách.




Chcete-li aby turbulátory plnily svou funkci správně, je velmi důležité, aby byly umístěny na správné místo. Měly by být jednoznačně v přechodové oblasti mezní vrstvy . Situace je poněkud komplikovaná tím, že tato oblast v závislosti na rychlosti obtékání a úhlu náběhu mění svou polohu. Pokud budou turbulátory příliš blízko k náběžné hraně, budou se nacházet v laminární oblasti a budou působit nadměrný odpor vzduchu. Pokud alebudou příliš daleko od náběžné hrany, bude jejich účinnost při vysokých úhlech náběhu a nízké rychlosti letu zhoršena. Optimální poloha umístění turbulátorů může být určena pomocí počítačových simulací, ve zkušebním aerodynamickém tunelu nebo testováním za letu. Pro běžného uživatele jsou první dvě metody obtížně dostupné, ale důkladné letové zkoušky mohou být provedeny i průměrně zkušeným pilotem. U některých běžně rozšířených letadel již jsou k dispozici informace o optimálním umístění případných turbulátorů, ať už od uživatelů nebo přímo od výrobce. Získání těchto informací z důvěryhodného zdroje vám ušetří mnoho hodin pokusů, mnoho litrů pohonných hmot a umožní vám využívat výhod bezpečnější letadel.

Technické aspekty montáže jsou k dispozici ve formátu PDF v instalačním manuálu - ke stažení pdf
v kapitole Montáž.



Výhody:

Pokud máte pochybnosti o výhodách a použití turbulátorů, může vás přesvědčit jejich časté používání leteckými výrobci. Nejen pro klasické letouny ale i pro vrtulníky, prostě ve všech případech, které vyžadují úpravu proudění v obtékajícím vzduchu. Již dlouhou dobu jsou dodávány také sady pro certifikované letouny, které umožňují zvýšení maximální vzletové hmotnosti, snížení pádové rychlosti a lepší stoupavosti.



Typy

Nabízíme dva typy turbulátorů. Oba typy jsou vyrobeny z pevného a UV - odolného plastu.

                     Typ 1                                       Typ 2



Typ 1 - doporučeno pro křídla letadel s tenčími profily a větší štíhlostí křídla

Typ 2 - je určen pro křídla letadel s tlustším profilem, s velkou hloubkou profilu a malou štíhlostí křídla. Umístění turbulátoru bude obecně blíže k náběžné hraně křídla.

Obsah a cenu jednotlivých kitů lze nalézt v našem obchodě (přejít na obchod).



Použitý text a obrázky jsou vlastnictvím Aero - Service . Není dovoleno jejich zveřejnění, kopírování, a další použití jako celku nebo jeho části bez písemného souhlasu majitele Aero - Service .