Co to jest generator wirów?

Generator wirów to urządzenie służące do tworzenia wirów wzdłuż powierzchni skrzydła samolotu w celu wspomagania ogólnych właściwości aerodynamicznych samolotu. Generatory Vortex można znaleźć w różnych samolotach, w tym jedno- i wielosilnikowych tłokach, odrzutowcach korporacyjnych i komercyjnych oraz wysokowydajnych odrzutowcach wojskowych. Urządzenie ma postać łopatki lub guzka i zwykle znajduje się na górnej powierzchni skrzydła. Niektóre samoloty, głównie odrzutowe, mają również na ogonie co najmniej jeden generator wirów po każdej stronie. Pomaga to utrzymać skuteczność steru przy niskich prędkościach lotu.

Przeciągnięcia aerodynamiczne występują, gdy kąt natarcia samolotu (AOA) lub położenie przedniej powierzchni skrzydła względem horyzontu przekracza określoną wartość. Kiedy tak się dzieje, powietrze przepływające nad skrzydłem nie jest w stanie „utknąć”. W samolotach odrzutowych z odchylonymi skrzydłami przeciągnięcie następuje na końcach skrzydeł i postępuje w kierunku kadłuba samolotu. Stanowi to poważne zagrożenie bezpieczeństwa, ponieważ lotki samolotu — klapy sterujące przechyłem — znajdują się blisko końcówek skrzydeł. Wzdłuż tej zewnętrznej części skrzydła umieszczono szereg generatorów wirów, które zapobiegają wczesnej separacji przepływu powietrza, pozwalając samolotowi zachować kontrolę podczas pracy przy niższych prędkościach.

W przypadku samolotów poddźwiękowych celem generatora wirów jest zmniejszenie prędkości przeciągnięcia skrzydła i opóźnienie oddzielenia powietrza od skrzydła. Samoloty naddźwiękowe wykorzystują generatory wirów w celu powstrzymania problemów związanych z dużą prędkością, takich jak przeciągnięcie, które występuje, gdy samolot przekracza barierę dźwięku. Małe samoloty, takie jak jednosilnikowe samoloty napędzane śrubą, mogą być wyposażone w generatory wirów, ponieważ często latają z bardzo małą prędkością. Samoloty zbudowane przed pojawieniem się generatora wirów mogą mieć dostępne zestawy posprzedażowe, które pozwalają właścicielowi samolotu zainstalować te urządzenia.

Zastosowanie generatorów wirów pozwala również lekkim, wielosilnikowym samolotom na zwiększenie maksymalnej masy startowej. Gdy certyfikowany jest samolot dwusilnikowy, wymagane jest wykazanie zdolności do wznoszenia z określoną prędkością z jednym z silników niepracujących. Wymagana prędkość wznoszenia jest odwrotnie proporcjonalna do prędkości, przy której samolot się zatrzymuje. Zainstalowanie generatora wirów na skrzydle zmniejsza prędkość przeciągnięcia samolotu, zmniejszając w ten sposób wymaganą prędkość wznoszenia dla tej konkretnej marki i modelu. Zastosowanie generatorów wirów generalnie nie wpływa na maksymalną masę samolotu do lądowania, ponieważ jest to najczęściej funkcja ograniczeń konstrukcyjnych projektu samolotu.