Slat de vanguarda - Leading-edge slat
Slats são superfícies aerodinâmicas na borda de ataque das asas de aeronaves de asa fixa que, quando implantadas, permitem que a asa opere em um ângulo de ataque mais alto . Um coeficiente de sustentação mais alto é produzido como resultado do ângulo de ataque e da velocidade, portanto, ao lançar as ripas, uma aeronave pode voar em velocidades mais lentas ou decolar e pousar em distâncias mais curtas. Eles geralmente são usados durante o pouso ou realizando manobras que colocam a aeronave perto de um estol , mas geralmente são retraídos em vôo normal para minimizar o arrasto . Eles diminuem a velocidade de estol .
Slats são um dos vários dispositivos de alta sustentação usados em aviões comerciais , como sistemas de flap que funcionam ao longo da borda de fuga da asa.
Tipos
Os tipos incluem:
- Automático
- A ripa com mola fica nivelada com a borda de ataque da asa, mantida no lugar pela força do ar agindo sobre ela. Conforme a aeronave desacelera, a força aerodinâmica é reduzida e as molas estendem as ripas. Às vezes chamadas de ripas Handley-Page .
- Fixo
- A ripa está permanentemente estendida. Às vezes, é usado em aeronaves especializadas de baixa velocidade (chamadas de slots ) ou quando a simplicidade tem precedência sobre a velocidade.
- Powered
- A extensão da veneziana pode ser controlada pelo piloto. Isso é comumente usado em aviões de passageiros.
Operação
O acorde da ripa é normalmente apenas uma pequena porcentagem do acorde da asa. As ripas podem se estender ao longo do terço externo da asa ou podem cobrir toda a borda de ataque . Muitos dos primeiros aerodinamicistas, incluindo Ludwig Prandtl , acreditavam que as ripas funcionam induzindo um fluxo de alta energia ao fluxo do aerofólio principal , reenergizando assim sua camada limite e retardando o estol. Na realidade, a lâmina não dá ao ar na fenda uma alta velocidade (na verdade, reduz sua velocidade) e também não pode ser chamada de ar de alta energia, pois todo o ar fora das camadas limites reais tem o mesmo calor total. Os efeitos reais da ripa são:
- O efeito slat
- As velocidades na borda de ataque do elemento a jusante ( aerofólio principal ) são reduzidas devido à circulação do elemento a montante (ripa), reduzindo assim os picos de pressão do elemento a jusante.
- O efeito de circulação
- A circulação do elemento a jusante aumenta a circulação do elemento a montante melhorando assim o seu desempenho aerodinâmico.
- O efeito de dumping
- A velocidade de descarga na borda posterior da ripa é aumentada devido à circulação do aerofólio principal, aliviando assim os problemas de separação ou aumentando a elevação.
- Recuperação de pressão fora da superfície
- A desaceleração da esteira de veneziana ocorre de forma eficiente, fora do contato com a parede.
- Efeito de camada limite fresco
- Cada novo elemento começa com uma nova camada limite em sua borda de ataque . Camadas de limite finas podem suportar gradientes adversos mais fortes do que camadas espessas.
A ripa tem uma contrapartida encontrada nas asas de alguns pássaros, a alula , uma pena ou grupo de penas que o pássaro pode estender sob o controle de seu "polegar".
História
Slats foram desenvolvidos pela primeira vez por Gustav Lachmann em 1918. O acidente relacionado ao estol em agosto de 1917 de um avião Rumpler C levou Lachmann a desenvolver a ideia e um pequeno modelo de madeira foi construído em 1917 em Colônia . Na Alemanha, em 1918, a Lachmann apresentou uma patente para as ripas de ponta. No entanto, o escritório de patentes alemão a princípio rejeitou, pois o escritório não acreditava na possibilidade de adiar a barraca dividindo a ala.
Independentemente de Lachmann, a Handley Page Ltd na Grã-Bretanha também desenvolveu a asa com fenda como uma forma de adiar o estol, atrasando a separação do fluxo da superfície superior da asa em ângulos de ataque elevados, e solicitou uma patente em 1919; para evitar um desafio de patente, eles chegaram a um acordo de propriedade com a Lachmann. Naquele ano, um Airco DH.9 foi equipado com ripas e voou para teste. Mais tarde, um Airco DH.9A foi modificado como um monoplano com uma grande asa equipada com slats de vanguarda de vão completo e ailerons de bordo de fuga (ou seja, o que mais tarde seria chamado de flaps de bordo de fuga) que poderiam ser implantados em conjunto com os slats de aresta para testar o desempenho aprimorado em baixa velocidade. Mais tarde, ele ficou conhecido como Handley Page HP20. Vários anos depois, tendo subseqüentemente aceitado um emprego na empresa de aeronaves Handley-Page, Lachmann foi responsável por uma série de projetos de aeronaves, incluindo o Handley Page Hampden .
Licenciar o projeto tornou-se uma das principais fontes de receita da empresa na década de 1920. Os designs originais tinham a forma de um slot fixo próximo à borda dianteira da asa, um design que foi usado em várias aeronaves STOL .
Durante a Segunda Guerra Mundial, as aeronaves alemãs comumente equipavam uma versão mais avançada da lâmina que reduzia o arrasto ao ser empurrada para trás rente à borda dianteira da asa pela pressão do ar , saindo quando o ângulo de ataque aumentava para um ângulo crítico. Slats notáveis daquela época pertenciam ao Fieseler Fi 156 Storch alemão . Elas eram semelhantes em design às ripas retráteis, mas eram fixas e não retráteis. Esta característica do projeto permitiu que a aeronave decolasse em um vento fraco em menos de 45 m (150 pés) e pousasse em 18 m (60 pés). Aeronave concebido pelo Messerschmitt empresa empregue, ripas automáticas de ponta de mola, como uma regra geral, excepto para a Alexander Lippisch -projetado Messerschmitt Me 163B Komet lutador foguete, que em vez disso utilizado entalhes fixos construídas integralmente com, e logo atrás, a asa bordas de ataque externas do painel.
Após a Segunda Guerra Mundial, as venezianas também foram usadas em aeronaves maiores e geralmente operadas por sistemas hidráulicos ou elétricos .
Pesquisar
Existem vários esforços de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia para integrar as funções dos sistemas de controle de vôo, como ailerons , elevadores , elevons , flaps e flaperons em asas para realizar a finalidade aerodinâmica com as vantagens de menos: massa, custo, arrasto, inércia (para mais rápido , resposta de controle mais forte), complexidade (mecanicamente mais simples, menos peças ou superfícies móveis, menos manutenção) e seção transversal de radar para camuflagem . Eles podem ser usados em muitos veículos aéreos não tripulados (UAVs) e aeronaves de caça de 6ª geração .
Uma abordagem promissora que pode rivalizar com as ripas são as asas flexíveis. Em asas flexíveis, grande parte ou toda a superfície da asa pode mudar de forma durante o vôo para desviar o fluxo de ar. A asa Aeroelástica Ativa X-53 é um esforço da NASA . A asa compatível adaptável é um esforço militar e comercial.