Aktywna kontrola obciążeń aerodynamicznych skrzydeł
Głównym celem projektu STARLET (Basic wind tunnel investigation to explore the use of active flow control technology for aerodynamic load control), finansowanego ze środków UE, było zmniejszenie nadmiernych obciążeń aerodynamicznych, występujących podczas szybkich manewrów oraz w innych sytuacjach nieprzewidzianych przez konstruktorów. Jako alternatywę dla konwencjonalnych rozwiązań mechanicznych, takich jak symetryczne ugięcie lotki i przerywacza, zespół STARLET zaproponował serię nowoczesnych urządzeń płynowych. Wśród licznych analizowanych koncepcji najbardziej obiecującymi były przerywacz płynowy, tzw. nieszczelne skrzydło oraz podwójne dysze na krawędzi spływu. Płynowy przerywacz składa się z rzędu małych dysz umieszczonych na górnej powierzchni końcówki skrzydła. Powietrze wydmuchiwane z dysz wpływa na ogólny przepływ wokół skrzydła, powodując jego separację. W rezultacie niwelowane są momenty zginania oddziałujące na strukturę skrzydła. Kanały łączące górną i dolną powierzchnię skrzydła tworzą jego uproszczoną wersję — system skrzydła nieszczelnego. Po otwarciu kanałów, powietrze przez nie przepływające wpływa na przepływ powietrza na górnej powierzchni skrzydła, powodując jego separację, a w efekcie również zmniejszenie obciążeń aerodynamicznych. Trzecia koncepcja dwóch skierowanych w górę dysz na krawędzi spływu wykorzystuje efekt Coandy do zmiany przepływu powietrza wokół skrzydła. Redystrybucja obciążeń aerodynamicznych powoduje nawet 30% zmniejszenie momentów zginających, oddziałujących na nasadę skrzydła w przypadku nagłego podmuchu powietrza. Główną zaletą zastosowania tych urządzeń płynowych jest dużo szybsze niwelowanie obciążeń aerodynamicznych działających na skrzydła samolotu niż w przypadku konwencjonalnych urządzeń mechanicznych. Rozwiązania te wiążą się zatem z licznymi korzyściami, między innymi dotyczącymi możliwości zmniejszenia masy konstrukcji skrzydła, a w efekcie zużycia paliwa. Dla tych innowacyjnych urządzeń płynowych złożono trzy wnioski patentowe, które mogą zaowocować powstaniem kolejnych rozwiązań w przyszłości. Projekt STARLET otrzymał też pierwszą nagrodę na Forum programu Czyste niebo, zorganizowanym 17 marca 2015 r.
Słowa kluczowe
Testy w tunelu aerodynamicznym, obciążenia aerodynamiczne, skrzydła samolotu, STARLET, kontrola przepływu, urządzenia płynowe
