Testy skrzydła laminarnego w tunelu aerodynamicznym przy wysokich prędkościach
Opracowanie samolotu ze zwiększonym naturalnym przepływem laminarnym (NLF) na powierzchni jest najlepszym sposobem na znaczące zmniejszenie oporu aerodynamicznego. Celem projektu NLF-WINGHIPER (NLF wing high speed performance test) było zbadanie wpływu niedoskonałości powierzchni na powstawanie i stabilność przepływu laminarnego. Naukowcy wykorzystali możliwości Europejskiego Okołodźwiękowego Tunelu Aerodynamicznego (ETW) do zbadania wpływu niedoskonałości powierzchni skrzydeł, takich jak uskoki powierzchni i jej pofalowanie, na osiągi samolotu. Testy w tunelu aerodynamicznym objęły prędkości od M=0,73 do M=0,77 w odstępach co 0,01 oraz liczby Reynoldsa wynoszące 6, 9, 12 i 16 milionów. Model był wyposażony w osobny system kontroli ciśnienia wewnętrznego i pomiaru ciśnienia, umożliwiający miejscową kontrolę kształtu skrzydła. W oprzyrządowaniu połowicznego modelu znalazły się konwencjonalne otwory piezometryczne po obu stronach skrzydła, powierzchnia połowy skrzydła powleczona farbą termoczułą (TSP) oraz przyspieszeniomierze i zaznaczenia pozwalające na pomiar odkształcenia skrzydła. Przy różnych wartościach siły nośnej wykonano zdjęcia TSP, aby móc skorygować dane dotyczące oporu, zgromadzone w ramach procedury przetwarzania końcowego. Szczególną uwagę zwrócono na odpowiednią jakość powierzchni TSP, ponieważ nawet małe niedoskonałości mogą negatywnie wpływać na wyniki. Pozwoliło to na porównanie osiągów zgromadzonych dla różnych warunków dotyczących jakości powierzchni, takich jak małe pasma przejścia w różnych położeniach cięciwy. Konfiguracja ta stanowiła także platformę umożliwiającą korygowanie oporu wynikającego z przypadkowo pojawiających się klinów burzliwych. Jakość powierzchni, w tym w szczególności obszar krawędzi natarcia, sprawdzono przed i po każdym bloku testów. W prawdziwym samolocie uskoki, pofalowanie (powstałe podczas produkcji lub w trakcie eksploatacji), trójwymiarowe zaburzenia (związane z obecnością owadów lub główek nitów) czy chropowatość krawędzi natarcia (powstała podczas produkcji lub eksploatacji) są źródłem problemów w czasie projektowania. Omawiane testy pozwoliły na znaczne poszerzenie wiedzy na temat wrażliwości przepływu laminarnego na skrzydłach na miejscowe niedoskonałości kształtu. Prace te pozwolą na określenie tolerancji produkcyjnych i wykończenia powierzchni prawdziwych samolotów.
Słowa kluczowe
Skrzydła, testy w tunelu aerodynamicznym, samolot, duża prędkość, naturalny przepływ laminarny, NLF-WINGHIPER, farba termoczuła, wykończenie powierzchni
