CZ259299A3 - Pilotova statická trubice pro trup letadla a “ aerodynamický profil její vzpěry - Google Patents

Abstract

Pitotová statická trubice pro trup letadla, která obsahuje tři d skupinyotvoru, a to otvory Í21 pro určování celkového tlaku, ’ otvory /3/ pro určování statického tlaku a otvory/6,7/ pro O) určováni úhlu nábSíu, příčenédále obsahuje osově souměrné O) těleso /1/ a vzpěru /5/ pro montáž protinámazového systémj, mezininižjsou uspořádány vzduchovékanály/10/ a elektrické vyhřívad prvky /8/. Otvory /6,7/ pro určování úhlunáběhujsou uspořádányna vzpěře /5/,jejížprůřezje zkonstruován ve formě O podzvuková»aerodynamického profilu se zaoblenou náběhovou hranou/16/ nebo se zkosenou náběhovou hranou, přičemžjsou uspořádány mezi náběhovou hranou/16/ profilu apolohoujeho maximální tloušťky.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká určování letových parametrů letadel nebo dalších oblastí vědy a techniky, které se zabývají prouděním kapalin nebo plynů.

Dosavadní stav techniky

Měření letových parametrů je jedním z nejvýznamnějších úkolů aeromechaniky a aerodynamiky letadel nebo létajících strojů.

V současné době jsou pro účely měření letových parametrů nebo parametrů proudění používány Pitotovy statické trubice, které bývají často namontovány přímo na trup letadla nebo na těleso jakéhokoliv jiného létajícího stroje, přičemž tyto Pitotovy statické trubice měří skutečné parametry místního proudění, které je blízké laminárnímu proudění. Pro měření místních parametrů proudění bývá obvykle na trup létajícího stroje namontováno několik takových Pitotových statických trubic. Skutečné okamžité letové parametry jsou zjišťovány na základě předběžné kalibrace.

··· ·· «· ta · • ta v ta · ·· · «··

Pitotova statická trubice, která je namontována na těleso nebo trup létajícího stroje, je známa z patentového spisu WO 94/02858.

Tato známá Pitotova statická trubice sestává z válcové trubice, namontované na vzpěru, která má zakřivenou náběhovou hranu a zakřivenou zadní hranu, které se stýkají, je-li trubice v blízkosti základny vzpěry. Náběhová hrana vzpěry může být zaoblena. Pitotova statická trubice je opatřena v přední části trubice otvorem pro snímání celkového tlaku a otvorem pro snímání statického tlaku v určité vzdálenosti od čelní části trubice. Trubice je opatřena vyhřívačem pro zabránění tvorby námrazy.

Takováto Pitotova statická trubice však nemůže být uplatňována pro zjišťování úhlu náběhu, neboť není opatřena otvory pro snímání tlaku, s jehož pomocí by mohl být úhel náběhu měřen. Ve skutečnosti, jak vyplývá ze shora uvedeného patentového spisu, není tato trubice pro takovéto účely určena.

Kromě toho zkosení vzpěry při pohledu ze strany vede v kombinaci s udržováním velkých vnitřních prostor, nezbytných pro instalaci vzduchových kanálů a vyhřívačů, k výraznému zvýšení relativní tloušťky profilů a příčných řezů vzpěry. To dále vede v případě vysokých podzvukových rychlostí (Machovo číslo o velikosti M = 0,8 - 0,9) k dřívějšímu objevení místních tlakových rázů a k výraznému zvýšení rázového odporu takové Pitotovy statické trubice.

Z patentového spisu US 4 615 213 je známa Pitotova statická trubice pro trup letadla, využívaná pro určování • φφ φ « · φφφ · φφφ φφ φφφ φ * φ φφφ φφφ letových parametrů či parametrů prouděni, jako je úhel náběhu, celkový tlak Po a statický tlak Ps, a následně rovněž pro určování Machova čísla M. Jde o podlouhlé osově souměrné těleso, které má čelní přední část ve tvaru polokoule se skupinami otvorů na osovém souměrném tělese pro měření tlaků, jejichž prostřednictvím jsou letové parametry nebo parametry proudění zjišťovány s pomocí příslušné kalibrace.

Současně jsou otvory pro měření tlaku, jejichž prostřednictvím je zjišťován celkový tlak a úhel náběhu, uspořádány na polokulovité přední části, zatímco otvory pro měření statického tlaku jsou uspořádány na boční (válcové) ploše osově souměrného tělesa. Pro účely namontování na trup letadla nebo na těleso létajícího stroje je tato Pitotova statická trubice opatřena vzpěrou, jejíž profil má v příčném průřezu tvar čočky.

Tato předmětná Pitotova statická trubice má následující nedostatky:

- složitou konstrukci;

- zvětšené celkové rozměry osově souměrného tělesa;

- zvýšený aerodynamický odpor v podzvukových letových režimech;

- zvýšené požadavky na výkon ohřívacích prvků protinámrazového systému;

- zvětšenou konstrukční hmotnost;

• 9 9

999 999

- zvýšenou citlivost celkového tlaku, měřeného s pomocí středového otvoru na kulové přední části/ na změny úhlu náběhu, což vede k dodatečným chybám při měření celkového tlaku; takováto závislost celkového tlaku na úhlu náběhu je pro oblast letadel a létajících strojů nepřijatelná.

Nejbližší ze známých technických řešení je popisováno v patentovém spise US 4 378 696 pro určování letových parametrů nebo parametrů proudění, jako je úhel náběhu, celkový tlak Po a statický tlak Ps, a tím i pro určování Machova čísla M, přičemž jde o podlouhlé osově souměrné těleso s kuželovitou nebo ogivální přední čelní částí, kde je uspořádán otvor pro snímání celkového tlaku, a která přechází do kruhového válce, na jehož povrchu jsou uspořádány otvory pro snímání statického tlaku.

Dále tento válcový povrch přechází do kuželovitého povrchu, na kterém jsou uspořádány otvory pro snímání tlaku, na jehož základě je odpovídajícím způsobem nastavován úhel náběhu, načež přechází opět do válcové plochy. Pro účely jeho namontování na trup letadla nebo na těleso létajícího stroje je tato trubice opatřena vzpěrou, jejíž průřez má profil ve tvaru čočky.

Tato předmětná Pitotova statická trubice má následující nedostatky:

- složitou konstrukci;

- zvětšené celkové rozměry;

4·4 44 · · »444 • » 44 444 *44 • 4 4 « · • 44 *4 44 44

- zvýšený aerodynamický odpor v podzvukových letových režimech;

- zvýšené požadavky na výkon ohřívacích prvků protinámrazového systému;

- zvětšenou konstrukční hmotnost;

- nízkou citlivost tlaků, měřených v otvorech, uspořádaných na kuželovité části (a určených pro zjišťování a), na úhel náběhu, což vede ke zvýšení počtu chyb při určování úhlu náběhu. To je způsobeno zejména následujícími faktory:

1. Stejně jako ve shora popsaném případě má daná Pitotova statická trubice zvětšenou středovou část osově souměrného tělesa. Kromě toho jsou zvětšené rozměry této středové části způsobeny u daného případu dvěma okolnostmi.

První příčina spočívá v tom, že válcová část osově souměrného tělesa přechází do kuželovité části, na které jsou uspořádány otvory pro snímání tlaku, jehož prostřednictvím je určován úhel náběhu. Za účelem zvýšení malé citlivosti tlaku, snímaného prostřednictvím těchto otvorů, na úhel náběhu, musí být úhel zkosení dostatečně velký, aby došlo k nezbytnému podstatnému zvýšení průměru osově souměrného tělesa za danou kuželovitou částí.

Druhá podmínka souvisí se skutečností, že přestože jsou skupiny otvorů pro měření tlaku, které jsou využívány pro zjišťování celkového tlaku, statického tlaku a úhlu náběhu, rozptýleny v daném uspořádání, jsou všechny umístěny na • 44 • 4 • 4

4*4 44 • · · 4 · 4

4 4 444

4 4 4

444 44 44 44

4 stejném osově souměrném tělese. Uvnitř tohoto osově souměrného tělesa je nutno uspořádat vzduchové kanály, vedoucí od těchto skupin otvorů, komoru pro statický tlak a rovněž trubicovité elektrické vyhřívače protinámrazového systému.

Průměry vzduchových kanálů a trubicovitých elektrických vyhřívačů protinámrazového systému nemohou být menší, než jsou určité minimální hodnoty, které jsou pro vzduchové kanály stanoveny prostřednictvím velikosti hydrodynamického zpoždění, a které jsou pro trubicovité elektrické vyhřívače protinámrazového systému stanoveny prostřednictvím mezních hodnot hustoty proudění tepla a teploty povrchu těchto vyhřívačů. Výsledkem je vysoké konstrukční přesycení, to znamená velmi složitá konstrukce osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice.

Shora uvedené podmínky vedou ke zvýšení oblasti středového úseku, a v důsledku toho i ke zvýšení konstrukční hmotnosti, aerodynamického odporu, a energetického příkonu protinámrazového systému.

Je nutno rovněž zdůraznit, že přechod z válcové části na kuželovitou část a poté opět do válcové části může vést k odtrhování proudění za kuželovou částí a k dřívějšímu vzniku místních tlakových rázů (z hlediska Machova čísla). To musí dále vést ke zvýšení aerodynamického odporu. Kromě toho větší průměr osově souměrného tělesa a ne zcela optimální tvar jehož zadní části v kombinaci ve vzpěrou rovněž zapříčiňuje nevýhodnou aerodynamickou interferenci (odtrhování proudění a dřívější vznik tlakových rázů) v oblasti spojení zadní částí osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice za linií

0 0 000 000 « 00 0 0 0 * • 0 0 »·ι · 0 • t · 0

0 0 «

0 0

000 00 00 maximální tloušťky aerodynamického profilu vzpěry ve tvaru čočky. To rovněž vede k určitému zvýšení aerodynamického odporu takové Pitotovy statické trubice.

Rovněž je nutno poznamenat, že přítomnost kuželovité části u osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice vede k vytváření přídavné podpěry na válcové části, ležící vpředu, kde jsou uspořádány otvory pro měření statického tlaku. V důsledku toho pak přesné zjišťování statického tlaku (bez provádění korekcí) vyžaduje, aby otvory pro jeho snímání byly dostatečně vzdáleny od této kuželovité části. To vede k nutnosti zvýšení délky osově souměrného tělesa, což rovněž vede k určitému přídavnému zvýšení konstrukční hmotnosti, přičemž je vyžadován zvýšený výkon elektrických vyhřívačů protínámrazového systému.

2. Profil vzpěry ve tvaru čočky není optimální z hlediska aerodynamického odporu v podzvukových letových režimech. To vede k podstatnému zvýšení aerodynamického odporu vzpěry Pitotovy statické trubice v podzvukových letových režimech. Kromě toho při velmi nízkých Machových číslech je zvýšení aerodynamického odporu způsobeno odtržením od ostré náběhové hrany vzpěry s profilem ve tvaru čočky, ke kterému vždy dochází, jelikož je náběhová hrana ostrá, při nízkých úhlech náběhu, odlišných od nuly.

Jelikož profil ve tvaru čočky není optimální z hlediska rázového odporu, pak při vysokých podzvukových rychlostech (M = 0,8 - 0,9) se aerodynamický odpor takové Pitotovy statické trubice rovněž velmi rychle zvyšuje. Ačkoliv vyboulení náběhové hrany a zadní hrany vzpěry Pitotovy statické trubice posunuje ostré zvýšení rázového odporu, tak * ·

9*9 *99 « 99 9 * 9 * • · · · 9« 9*

9 * * * · •9* «· 99* 9* vede ke zvýšení, dávajícímu stejné střídavé uspořádání osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice vzhledem k trupu letadla, to znamená dávajícímu stejnou výsku vzpěry, celkové rozměry, hmotnost a objem konstrukce, a v důsledku toho rovněž požadovaný příkon protinámrazového systému.

3. Elektrické vyhřívače, uspořádané uvnitř vzpěry Pitotovy statické trubice pro účely zamezení tvorby námrazy na její náběhové hraně, a v důsledku toho pro účely zamezení vlivu této námrazy na měření tlaku na osově souměrném tělese, jsou nedostatečně účinné při jejich využívání v tom smyslu, že vyhřívají vzpěru, na které nejsou uspořádány žádné otvory pro měření tlaku. To vede k podstatnému zvýšení hmotnosti a požadovaného příkonu elektrické energie.

4. Profil vzpěry ve tvaru čočky není optimální zejména z následujících hledisek:

- předpoklady pro tvorbu námrazy;

- konstrukce protinámrazového systému.

To vede k podstatnému zvýšení požadovaného příkonu protinámrazového systému pro příslušnou vzpěru Pitotovy statické trubice, což je způsobeno následujícími okolnostmi.

Jak je známo (viz například publikace Bragg Μ. B., Gregorek G. M., Lee J. D. : Airfoil Aerodynamic in Icing Conditions. J. Aircraft, díl 23, č. 1, 1986), tak ke tvorbě námrazy na létajících strojích během letu v atmosféře dochází především v oblastech spojovacích bodů, kde je proudění zpomalováno, a v oblastech odtržení proudění od náběhové • · · · «« · ·· · « · ·· *· • ·· • · · · • · · ·· *·

I * e • · · · ·«· «· hrany (například křídla). Současně je nutno poznamenat, že ostré náběhové hrany křídla jsou mnohem častěji a silněji předmětem tvorby námrazy, než zaoblené náběhové hrany, jelikož na nich vždy dochází k vytváření proudů s odtrženým prouděním v případě úhlů náběhu, odlišných od nuly. Takovou oblastí vzpěry Pitotovy statické trubice je oblast připojení její náběhové hrany. Jelikož profil vzpěry ve tvaru čočky má ostrou náběhovou hranu, může docházet k vytváření proudu s odtrženým prouděním od náběhové hrany dokonce i v případě malých úhlů náběhu, což vede k intenzivnímu vytváření ledové námrazy.

Jelikož jsou trubicovité elektrické vyhřívače protinámrazového systému velice objemné a zaujímají velký prostor, nemohou být uspořádány uvnitř vzpěry v bezprostřední blízkostí ostré náběhové hrany profilu vzpěry ve tvaru čočky. V důsledku toho jsou tyto trubicovité elektrické vyhřívače protinámrazového systému na takové vzpěře uspořádány v blízkosti linie maximální tloušťky profilu vzpěry, přičemž vyhřívání kritické zóny, kde se námraza skutečně tvoří, což je oblast v blízkosti náběhové hrany vzpěry Pitotovy statické trubice, vede v odvádění tepla přímo přes konstrukci vzpěry, tj. od linie maximální tloušťky k náběhové hraně.

Přestože jsou vzpěry moderních Pitotových statických trubic vyráběny z materiálů, které vedou teplo velmi dobře, a které jsou rovněž velmi drahé (jde například o slitiny niklu), je u takovéto konstrukce dosahováno velmi vysokých neefektivních tepelných ztrát, které představují až 50 %.

Takže pro takovéto konstrukce Pitotových statických trubic je charakteristický velmi nízký koeficient využívání « ·· • · * • » · ··· ·· • Β ··· BB* • · · · • · Β · * « · · • ·« ·· ·· ·· energie, přiváděné do elektrických vyhřívačů protinámrazového systému. Jelikož jsou dále velice objemné, vede to k podstatnému zvýšení konstrukční hmotnosti.

5. Rozdíl tlaků, naměřený na kuželovité části Pitotovy statické trubice, má poměrně slabou citlivost na změnu úhlu náběhu, což vede ke zvýšeným chybám při měření úhlu náběhu. Zvýšení otvoru kužele poněkud zvýší citlivost, avšak vede ke zvýšení průměru středového úseku osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice, což dále vede ke zvýšení konstrukční hmotnosti, ke zvýšení aerodynamického odporu a rovněž ke zvýšení požadovaného příkonu protinámrazového systému. Existují tělesa, u kterých je tato citlivost podstatně vyšší.

Nejbližšími známými souměrnými aerodynamickými profily, vhodnými pro využití u vzpěry Pitotovy statické trubice, jsou profily série NACA-OOXX (kde XX je relativní tloušťka profilu v procentech); nevýhoda těchto profilů spočívá v tom, že dochází k prudkému nárůstu rázového odporu při vysokých transonických Machových číslech M. To je způsobeno vysokým stupněm difuzorového efektu profilů v oblasti, umístěné za maximální tloušťkou profilu, což způsobuje dřívější vznik tlakového rázu, stejně jako zvýšení jeho intenzity.

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je:

- zjednodušení konstrukce,

- snížení celkových rozměrů,

99 · « · 9 · · · 9 *9·· ··· • · 9 9 9 · · ·

9·9 99 999 99 99 99 «9 9

- snížení aerodynamického odporu osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice,

- snížení aerodynamického odporu vzpěry Pitotovy statické trubice prostřednictvím vyvinutí obrysu souměrného aerodynamického profilu pro vzpěru Pitotovy statické trubice, který má vyšší kritické Machovo Číslo v provozním rozmezí čísel M = 0, 00 - 0, 85 v porovnání se známými souměrnými aerodynamickými profily, zejména s profilem ve tvaru čočky (sestávajícím z oblouků kružnice), nebo s profily ze série

NACA-OOXX pro shodné hodnoty relativní tloušťky,

- snížení požadovaného výkonu vyhřívacího protínámrazového systému,

- snížení hmotnosti,

- zvýšení přesnosti zjišťování úhlu náběhu u Pitotových statických trubic, určených pro podzvukové neřízené létající stroje.

Technických výsledků je dosaženo v důsledku skutečnosti, že Pitotova statická trubice pro trup letadla, obsahující tři skupiny otvorů pro určování celkového tlaku, statického tlaku a úhlu náběhu, a osově souměrné těleso a vzpěru pro montáž protínámrazového systému, mezi nimiž jsou uspořádány vzduchové kanály a elektrické vyhřívací prvky, je zkonstruována tak, že otvory pro určování úhlu náběhu jsou uspořádány na vzpěře, jejíž průřez je zkonstruován ve formě podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou náběhovou hranou nebo se zkosenou náběhovou hranou, přičemž jsou • ··

4 · · • 4 ·

444 44

4 · 4 4

4 4

444 «4

4 4

4

Β 4 • 4 44

4 uspořádány mezi náběhovou hranou profilu a polohou jeho maximální tloušťky.

Pro účely dalšího snížení aerodynamického odporu snímače v trupu letadla může koncová část osově souměrného tělesa končit v aerodynamickém profilu vzpěry v oblasti její maximální relativní tloušťky a může s ním být hladce spojena, přičemž pro účely snížení aerodynamického odporu při vysokých podzvukových rychlostech může být zadní část osově souměrného tělesa opatřena zkosenou a seříznutou základnou, přičemž pro tyto účely může zadní hrana aerodynamického profilu vzpěry rovněž být opatřena seříznutou základnou.

Za účelem kompenzace vlivu trupu letadla nebo podpěry vzpěry na měřený statický tlak může osově souměrné těleso být opatřeno válcovou částí s vyboulením, kde jsou uspořádány otvory pro měření statického tlaku.

Aerodynamický profil vzpěry může být zkonstruován asymetricky pro účely dalšího zvýšení citlivosti změn tlaku na úhel náběhu a za účelem rozšíření rozmezí úhlu náběhu.

Za účelem dalšího velkého snížení požadovaného příkonu protinámrazového systému mohou být vyhřívací prvky protinámrazového systému posunuty směrem k náběhové hraně vzpěry.

Zjednodušení konstrukce osově souměrného tělesa a podstatné snížení jeho průměru je dosaženo v důsledku skutečnosti, že otvory pro měření tlaku, kterého je používáno pro měření úhlu náběhu, jsou uspořádány nikoli na osově souměrném tělese, avšak na vzpěře Pitotovy statické trubice.

• 99 • 9 • 9 9 »·ι 99

9 9

9 9

9 9

9 99

9 9 9

9»4 9·9

9

99

Jelikož je konstrukční hmotnost přímo úměrná třetí mocnině délkových rozměrů, pak při stejné délce osově souměrného tělesa je možno snížení jeho hmotnosti stanovit jako součin určitého koeficientu a rozdílu druhých mocnin průměru osově souměrného tělesa prototypu Pitotovy statické trubice a navrhované Pitotovy statické trubice.

Jelikož aerodynamický odpor osově souměrného tělesa, dávající nulový úhel náběhu Pitotovy statické trubice, je přímo úměrný ploše jeho středové části, pak snížení aerodynamického odporu Pitotovy statické trubice, mající stejný tvar jako prototyp Pitotovy statické trubice, bude rovněž přímo úměrné rozdílu druhých mocnin průměrů osově souměrného tělesa prototypu Pitotovy statické trubice a navrhované Pitotovy statické trubice.

Jelikož však tvar osově souměrného tělesa u navrhované Pitotovy statické trubice nemá přídavné stupně (kuželovitý stupeň s následujícím vyboulením) jako prototyp Pitotovy statické trubice, nebude docházet k žádnému odtrhávání proudění ani k žádnému vzniku tlakových rázů za kuželovitým stupněm. V důsledku toho bude snížení aerodynamického odporu dokonce větší.

Jelikož je požadovaný příkon pro vyhřívání osově souměrného tělesa přímo úměrný ploše povrchu osově souměrného tělesa, tak snížení energetického příkonu pro vytápění navrhované Pitotovy statické trubice v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice (při stejné teplotě jejich povrchových ploch) je přímo úměrné rozdílu mezi průměry osově souměrného tělesa prototypu Pitotovy statické trubice a navrhované Pitotovy statické trubice. Kromě toho snížení • ·« • · · • 9 · ·©· 9»

9 9 * · · ·

9 9 9 ··* »99 9 9 9 · ♦ »99 ·* 9· ·· požadovaného energetického výkonu vyhřívacího systému vede ke snížení hmotnosti trubicovitých elektrických vyhřívačů protinámrazového systému.

Vzpěra Pitotovy statické trubice může být zkonstruována takovým způsobem, že její průřezy mají tvar podzvukového aerodynamického profilu, majícího tětivu o délce B, zaoblenou náběhovou hranu a ostrou nebo tupou zadní hranu, které jsou uspořádány na koncích tětivy profilu, a které jsou vzájemně spojeny hladkými liniemi horní a spodní části obrysu profilu. Spodní část obrysu profilu je souměrná s horní částí podle tětivy profilu.

Náběhová hrana profilu má poloměr zakřivení bodů horní a spodní části obrysu Rc, což leží v rozmezí Rc = 0,030*B - 0,034*B, přičemž maximální relativní tloušťka profilu C leží v rozmezí C = 0,146 - 0,156 a je uspořádána ve vzdálenosti X = 0,3*B - 0,6*B, měřeno od náběhové hrany profilu podél jeho tětivy.

Poloměr zakřivení horní části obrysu profilu hladce vzrůstá podél tětivy profilu se vzrůstající vzdáleností X od zaoblené náběhové hrany až na hodnoty X = (0,3 - 0,3)*B pro kteroužto část má obrys skutečně přímočarý tvar až do hodnot R = 5,5*B - 15,0*B, což je případ, kdy vzdálenost Yu, měřeno od tětivy profilu podél kolmice k této tětivě profilu vzhůru k horní části obrysu profilu, hladce vzrůstá na svou maximální hodnotu Yumax = 0,074*B - 0,078*B.

Vzdálenost Yu se dále hladce snižuje ve směru k zadní hraně, poloměr zakřivení se nejprve hladce snižuje na hodnoty R = 0,6*B - l,0*B pro X = 0,82*B - 0,95*B, a poté se hladce ·· · · · »99 •9 · · · * *9 ·99 9 9* · · · · 9

999 ·9 999 «· ·· ·· zvyšuje až na hodnoty X = 0,92*B - 0, 95*B, kde je konvexní část obrysu hladce spojena s jeho konkávní zadní částí, a dále poloměr zakřivení konkávní části obrysu hladce klesá, přičemž na zadní hraně profilu dosahuje hodnot R = 0,05*B - 0,50*B, úhel mezi tečnou k obrysu profilu a tětivou profilu na jeho zadní hraně je 3 - 6° pro X = B.

V důsledku uvedených výpočtů pak zvolený tvar obrysu a rozdělení zakřivení podél jeho tětivy umožňuje podstatné snížení rázového odporu profilu jak v porovnání s profilem prototypu Pitotovy statické trubice (ve tvaru čočky), tak v porovnání s prototypem profilu NACA 0015.

Jelikož je při výrobě létajících strojů možno při skutečné konstrukci realizovat teoretické souřadnice obrysu profilu pouze s určitou omezenou přesností, stanovenou prostřednictvím součtu odchylek skutečných souřadnic bodů obrysu profilu od teoretických údajů, kteréžto odchylky zahrnují veškeré etapy konstrukce a výroby, tak souřadnice obrysu profilu, odpovídající předmětu tohoto vynálezu, musejí ležet v intervalech hodnot, uvedených v tabulce 1.

9

Φ ΦΦ · · φ φ · · · · φ · φ · · φφφ ΦΦ φφφ φ « φ φ » φ · φφφ φφφ • φ φ ♦ Φ ΦΦ ΦΦ

Tabulka 1

X/B	Yu/B	-Yl/B
0,0000	0,0000	0,0000
0,0333	0,0346 - 0,0376	0,0346 - 0,0376
0,0640	0,0477 - 0,0507	0,0477 - 0,0507
0,1044	0,0570 - 0,0600	0,0570 - 0,0600
0,2171	0,0690 - 0,0730	0,0690 - 0,0730
0,3242	0,0725 - 0,0765	0,0725 - 0,0765
0,4013	0,0739 - 0,0779	0,0739 - 0,0779
0,5204	0,0736 - 0,0776	0,0736 - 0,0776
0,5992	0,0721 - 0,0761	0, 0721 - 0,0761
0,7105	0,0681 - 0,0721	0,0681 - 0,0721
0,8067	0,0602 - 0,0642	0,0602 - 0,0642
0,8603	0,0510 - 0,0550	0,0510 - 0,0550
0, 9464	0, 0248 - 0, 0288	0,0248 - 0,0288
1,0000	0,0000 - 0,0160	0,0000 - 0,0160

V praxi často vyvstávají další aerodynamické požadavky a doplňkové konstrukční požadavky, které vedou k poměrně malým změnám relativní tloušťky profilu, a které jsou vyjádřeny skutečností, že bezrozměrné souřadnice, týkající se tětivy, obrysů horní plochy Yu/B a spodní plochy Yl/B se liší od odpovídajících bezrozměrných souřadnic základního profilu o původní relativní tloušťce o stejné konstantní číselné faktory.

Přechod na různé relativní šířky profilu podle tohoto vynálezu je možný znásobením souřadnic jeho obrysu stejnými konstantními číselnými faktory Ku pro horní část a Kl pro

Φ φφ φ φ • · • φ φ a φ

φ φ φ φφφ φφφ spodní část obrysu, přičemž poloměry zakřivení náběhové hrany (16) profilu pro jeho horní plochu a spodní plochu se mění přímo úměrně ke druhé mocnině koeficientů, přičemž číselné hodnoty těchto faktorů leží v rozmezí 0,8 < Ku < 1,07 a 0,8 < K1 < 1,07.

Díky skutečnosti, že vzpěra Pitotovy statické trubice je zkonstruována takovým způsobem, že její průřez má tvar v podstatě aerodynamického profilu se zaoblenou náběhovou hranou, a nikoli profilu ve tvaru čočky, jako je tomu u prototypu Pitotovy statické trubice, může být její aerodynamický odpor, jak ukazují příslušné výpočty, snížen dvakrát až dvaapůlkrát v případě Machova čísla M = 0,8 - 0,9.

Je známo, že tvorba námrazy během letu v atmosféře ovlivňuje zejména oblasti zpomalování průtoku nebo oblasti, kde dochází k odtržení proudění. Díky tomu, že se na nich vytvářejí proudy s odtrženým prouděním, jsou ostré náběhové hrany velmi často předmětem tvorby námrazy, než je tomu u zaoblených náběhových hran. Jelikož na rozdíl od profilů ve tvaru čočky, kde dokonce i malé úhly náběhu dochází k vytváření proudu s odtrženým prouděním od náběhové hrany, nedochází k žádnému odtržení proudu při malých úhlech u podzvukových aerodynamických profilů se zaoblenou náběhovou hranou, je vzpěra navrhované Pitotovy statické trubice mnohem méně vystavena tvorbě námrazy, než je tomu u vzpěry prototypu Pitotovy statické trubice.

Kromě toho v případě vzpěry prototypu Pitotovy statické trubice v důsledku skutečnosti, že má průřez ve tvaru profilu čočky, je velice obtížné nebo ve skutečnosti zcela nemožné uspořádat elektrické vyhřívače protinámrazového systému • φ * · φφφ φφ • ΦΦ «φ • » · · φφφ φφφ • · φφ φφ bezprostředně u náběhové hrany profilu, jelikož zde proto není dostatečný prostor. V důsledku toho pak nejsou elektrické vyhřívače pro takové Pitotovy statické trubice uspořádány ve vlastní náběhové hraně (která je zejména předmětem tvorby námrazy), avšak v blízkosti středu profilu. V důsledku toho dochází k vyhřívání čelní náběhové hrany prostřednictvím přenosu tepla podél vzpěry, přičemž dochází k vysokým energetickým ztrátám (odhadovaným až na 50 %).

U navrhované Pitotovy statické trubice může být poloměr čelní náběhové hrany podzvukového aerodynamického profilu vytvořen dostatečně velký k tomu, aby zde mohly být uloženy elektrické vyhřívače přímo v náběhové hraně vzpěry, čímž dochází ke snížení energetických ztrát o 25 až 30 %.

Jelikož kritické Machovo číslo (při kterém dochází k výskytu tlakových rázů) pro podzvukový aerodynamický profil se zaoblenou náběhovou hranou, zejména pro profil podle tohoto vynálezu, může být podstatně nižší, než je kritické Machovo číslo pro profil ve tvaru Čočky, může být šípový úhel vzpěry Pitotovy statické trubice, určené pro lety s Machovým číslem o velikosti M = 0,8 - 0,9, vytvořen podstatně menší pro navrhovanou Pitotovu statickou trubici, než je tomu u vzpěry prototypu Pitotovy statické trubice. Při vyhodnocení bylo prokázáno pro stejnou výšku vzpěry a tětivu profilu, že dochází ke snížení délky Pitotovy statické trubice a k úspoře konstrukční hmotnosti o 10 až 15 %.

Jelikož je citlivost na změny úhlu náběhu u tlaků, měřených na podzvukovém aerodynamickém profilu se zaoblenou náběhovou hranou, podstatně větší, než u kužele, je chyba při měření úhlu náběhu podstatně nižší u navrhované Pitotovy ©9 9 9 · 9 9 9 9 ©φ 9 « «9 9* ©9···· *©· «© © »

9 9 9* ···«· 99 ·· statické trubice, než je tomu u prototypu Pitotovy statické trubice.

Zadní hrana aerodynamického profilu úseku vzpěry může být zkonstruována se seříznutou základnou pro účely dalšího snížení rázového odporu při Machových číslech M = 0,8 - 0,9, zahrnujících z hlediska Machova čísla výskyt tlakových rázů a jejich přemístění do zadní části profilu díky nižšímu difuzorovému efektu profilu za bodem jeho maximální tloušťky.

Zkonstruování zadní části osově souměrného tělesa se zkosenou a seříznutou základnou rovněž umožňuje analogickým způsobem jako u aerodynamického profilu snížit rázový odpor Pitotovy statické trubice. Pokud začíná zadní část osově souměrného tělesa být zkosena v oblasti maximální tloušťky profilu vzpěry, je vytvářen silný difuzor v oblasti spojení zadní části tělesa a vzpěry, což vede k dřívějšímu výskytu místních tlakových rázů a ke zvýšení aerodynamického otvoru.

V případě, kdy je osově souměrné těleso zkonstruováno takovým způsobem, že jeho zadní část končí v aerodynamickém profilu vzpěry a je s ním hladce spojena v oblasti jeho maximální relativní tloušťky, dochází ke zlepšení interference osově souměrného tělesa a vzpěry, přičemž rovněž dochází k přídavnému podstatnému snížení aerodynamického odporu Pitotovy statické trubice v důsledku nepřítomnosti dodatečného difuzoru.

Díky skutečnosti, že aerodynamický profil vzpěry může být zkonstruován asymetricky, dochází ke zvýšení citlivosti tlaku na úhel náběhu, v důsledku čehož je možno dodatečně zvýšit přesnost měření úhlu náběhu; kromě toho může být

Β BB • Β • ··· «·

Β · Β • · · Β

Β · · • Β Β · Β

Β Β Β Β ··· ·«· • · ·· ·Β rozmezí úhlu náběhu rozšířeno díky asymetrii neboli nesouměrnosti profilu. Za účelem kompenzace účinku zpomalování od vzpěry při měření statického tlaku může mít osově souměrné těleso na své válcové části vyboulení, na kterém jsou uspořádány otvory pro měření statického tlaku.

Díky urychlování proudění na tomto vyboulení je možné nalézt oblast, kde je zpomalování od vzpěry kompenzováno tímto urychlováním, v důsledku čehož může být odebírán přesný statický tlak z určitých otvorů.

V důsledku posunutí elektrických vyhřívacích prvků směrem k náběhové hraně vzpěry dochází k podstatnému snížení neefektivních tepelných ztrát v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice a rovněž ke snížení požadovaného příkonu pro vyhřívání protinámrazového systému.

Přehled obrázků na výkresech

Konstrukce předmětu tohoto vynálezu bude společně s dalšími jeho úkoly a výhodami v dalším podrobněji vysvětlena na příkladech jeho provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:

obr. 1 znázorňuje boční nárysný pohled na jednu z variant navrhované Pitotovy statické trubice;

obr. 2 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry A-A z obr. 1;

obr. 3 znázorňuje půdorysný pohled na Pitotovu statickou trubici podle obr. 1;

·*· »··»»»» • · ·· · . · · ···*·· ··· · · · · >

obr. 4 znázorňuje příkladné provedení Pitotovy statické trubice se vzpěrou, opatřenou aerodynamickým profilem, určeným pro použití při Machových číslech M = 0,8 - 0,9, a se seříznutou základnou;

obr. 5 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry A-A z obr. 4;

obr. 6 znázorňuje variantu navrhované Pitotovy statické trubice s osově souměrným tělesem, opatřeným zkosenou a seříznutou základnou v zadní části;

obr. 7 znázorňuje další variantu navrhované Pitotovy statické trubice s osově souměrným tělesem, opatřeným zkosenou a seříznutou základnou v zadní části;

obr. 8 znázorňuje boční nárysný pohled na alternativní provedení předmětu tohoto vynálezu s osově souměrným tělesem, jehož zadní část končí v aerodynamickém profilu vzpěry a je s

ní hladce spojena v tloušťky;	oblasti	její	maximální	relativní
obr. 9 znázorňuje podél čáry A-A z obr. 8	pohled v f	řezu,	přičemž	řez	je	veden
obr. 10 znázorňuje podél čáry B-B z obr. 8	pohled v f	řezu,	přičemž	řez	je	veden
obr. 11 znázorňuje	pohled v	řezu,	přičemž	řez	je	veden

podél Čáry C-C z obr. 8;

• 44 44# 4 4 4 4

4 4 4 · 4 · 4 4·4 444

4 4 4 4 >44 44 4·4 44 44 44 obr. 12 znázorňuje boční nárysný pohled na variantu navrhované Pitotovy statické trubice s asymetrickým aerodynamickým profilem její vzpěry;

obr. 13 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry A-A z obr. 12;

obr. 14 znázorňuje půdorysný pohled zeshora na Pitotovu statickou trubici podle obr. 12;

obr. 15 znázorňuje boční nárysný pohled na další variantu Pitotovy statické trubice podle tohoto vynálezu, kde osově souměrné těleso má na své válcové části vyboulení, na kterém jsou uspořádány otvory pro měření statického tlaku;

obr. 16 znázorňuje půdorysný pohled zeshora na Pitotovu statickou trubici podle obr. 15;

obr. 17 znázorňuje boční nárysný pohled na variantu Pitotovy statické trubice podle tohoto vynálezu s elektrickými vyhřívacími prvky protinámrazového systému, které jsou přemístěny směrem k náběhové hraně vzpěry;

obr. 18 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry A-A z obr. 17;

obr. 19 znázorňuje graf se změnami poměru celkového tlaku P2, snímaného otvorem 2, ke skutečnému celkovému tlaku Po pro navrhovanou Pitotovu statickou trubici a pro Pitotovu statickou trubici s kulovitou přední částí jako funkce úhlu náběhu pro Machovo číslo M = 0,8;

• 4

4« • 4 • 4 • 4 4 44 • 4 • * • 4 «44 4« • 4 4 4 « • · 4·4 4·4 • 4 4

44 obr. 20 až obr. 23 znázorňují grafy, zobrazující příklady závislosti koeficientů odporu Cd profilu ve tvaru čočky a podzvukového aerodynamického profilu bez seříznuté základny a se seříznutou základnou pro různé hodnoty úhlu náběhu, Machova čísla M a maximální relativní tloušťky profilu C/B, kde C je maximální tloušťka a B je tětiva profilu;

obr. 24 znázorňuje boční nárysný pohled na Pitotovu statickou trubici, ukazující, jak šípovitost vzpěry na náběhové hraně ovlivňuje velikost tětivy průřezu vzpěry při zachování objemů průřezu. Je zde použito následujících označení:

ABCD - je boční průmět vzpěry se šípovitostí χΐ a s tětivou v úseku bl, přičemž plocha je Sl;

AB1C1D1 - je boční průmět vzpěry se šípovitostí χ2 > χΐ a s tětivou b2 = bl, přičemž plocha SAB1C1D1 > SABCD;

ABC1D2 - je boční průmět vzpěry se šípovitostí χ2, jejíž plocha SABC1D2 = SABCD, avšak tětiva b3 < bl;

V - je rychlost proudění; a

VI - je složka rychlosti kolmá na náběhovou hranu, a v|| - je složka rychlosti, vodorovná s náběhovou hranou;

obr. 25 znázorňuje graf, zobrazující závislost koeficientu úhlové kalibrace e_a = (P6 - P7)/(P2 - P3) pro • ··

0 · · • 0 ·

000 ·· • 00 0 0 « 0 • 0 0 • •0 00 « 0 0 0 000 000

0 00 00 určování úhlu náběhu pro navrhovanou Pitotovu statickou trubici a rovněž pro prototyp Pitotovy statické trubice, kde jsou otvory pro zjišťování úhlu náběhu uspořádány na kuželovité části osově souměrného tělesa, kde Pi je tlak, měřený v příslušných i otvorech; vztahové značky 2, 3 označují otvory, uspořádané příslušně v čelní přední části a na válcovém povrchu osově souměrného tělesa, jak u navrhované Pitotovy statické trubice, tak u prototypu Pitotovy statické trubice; vztahové značky 7 označují otvory na vzpěře u navrhované Pitotovy statické trubice nebo na kuželové části osově souměrného tělesa v případě prototypu Pitotovy statické trubice;

obr. 26 znázorňuje graf, zobrazující porovnání závislostí pro symetrický a asymetrický aerodynamický profil vzpěry;

obr. 27 znázorňuje graf, zobrazující porovnání navrhovaného profilu podle tohoto vynálezu a profilu MACA - 0015;

obr. 28 znázorňuje graf, zobrazující základní prvky profilu podle tohoto vynálezu;

obr. 29 znázorňuje graf rozdělení podél profilu tětivy křivosti K (A množství opačné k poloměru křivosti) pro tětivu profilu, zkonstruovaného podle tohoto vynálezu;

obr. 30 znázorňuje graf, zobrazující porovnání vypočtených hodnot koeficientu Cdw rázového odporu pro navrhovaný profil a pro profil prototypu;

· 9 * 9«

9 9 · • · ·

9 99

9 9 9 • 9 9 • 99 99 • ♦ 9 9 •99 999 * 9

9* obr. 31a až obr. 31g znázorňují schematicky pohledy v řezu na různé varianty vzpěry.

Příklady provedeni vynálezu

Pitotova statická trubice pro trup letadla (viz obr. 1) sestává z osově souměrného tělesa 1, v jehož čelní části je uspořádán otvor 2 pro zjišťování celkového tlaku; otvory 3 pro snímání statického tlaku jsou uspořádány na bočním povrchu. Uvnitř osově souměrného tělesa 1 jsou umístěny trubicoví té elektrické vyhřívače 4_ protinámrazového systému.

Osově souměrné těleso 1 je namontováno na vzpěře 5, která má tvar podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou čelní částí, na které jsou uspořádány v určité vzdálenosti od kraje až do její maximální tloušťky otvory 6, 7 pro zjišťování úhlu náběhu, přičemž uvnitř vzpěry 5 jsou uspořádány trubicovité elektrické vyhřívače 8 protinámrazového systému. Pro zachování otvorů může být několik otvorů 6, 7 uspořádáno v každém případě na horní a spodní ploše profilu.

Pitotova statická trubice je namontována na trupu letadla s pomocí příruby 9. Tlaky z otvorů 2, 3, 6, 7 jsou odváděny ven z Pitotovy statické trubice s pomocí vzduchových kanálů 10 a hubic 11, přičemž vyhřívání osově souměrného tělesa _1 a vzpěry 5 Pitotovy statické trubice je prováděno s pomocí elektrických vyhřívačů 4, 8 prostřednictvím elektrické přípojky 12.

Pitotova statická trubice pro trup letadla pracuje následujícím způsobem. Tlaky, snímané prostřednictvím • 9» • 9 · « 9 9

999 *· • · · · 9 9 · · »99 99· • · 9 9 «·9 99 99 9 otvorů 2, 3, 6, 7, jsou přenášeny prostřednictvím hubic 11 do bloku převodníků, které převádějí tyto tlaky na elektrické signály. Tyto elektrické signály jsou zasílány do bloku pro

zpracovávání informací,	ve	kterém	j sou	stanovovány
průtokové (letové) parametry	Po, Ps,	a v	souladu s
kalibračními závislostmi.
Do trubicovitých	elektrických	vyhřívačů	4 a 8
protínámrazového systému	je	přiváděna	elektrická energie

prostřednictvím elektrické přípojky 12 za účelem zabránění tvorby námrazy, která může silně narušit podmínky měření nebo může vytvářet překážky v otvorech a může vést až k poškození Pitotovy statické trubice. Trubicovité elektrické vyhřívače _4 a 8 protínámrazového systému vyhřívají vnější plášť osově souměrného tělesa 1 a vzpěry 5, jakož i vzduchové kanály 10, které bývají zpravidla vyrobeny z vysoce tepelně vodivých materiálů (například z niklu). Výkon trubicovitých elektrických vyhřívačů £ a 8 protínámrazového systému a množství dodávané elektrické energie jsou voleny tak, aby bylo zabráněno vytváření námrazy na povrchu osově souměrného tělesa 1 a vzpěry 5, jakož i v otvorech 2y 3, _6, 7.

Aerodynamický profil vzpěry 5 má seříznutou základnu 13 za účelem dalšího snížení aerodynamického odporu při hodnotách M = 0,8 až 0,9 (viz obr. 5).

Zadní část osově souměrného tělesa 1 je zkonstruována se zkosením a se seříznutou základnou 14 za účelem dalšího snížení aerodynamického odporu (viz obr. 6 a obr. 7).

Zadní část osově souměrného tělesa jL je hladce spojena s oblastí maximální relativní tloušťky aerodynamického

99 9 · 9 9 « · ·

99·· · · · ·99 ···

99· 99· φ * • 99 99 999 ·9 ** profilu C, v kteréžto oblasti rovněž končí (viz obr. 8 až obr. 11) pro účely dalšího snižování aerodynamického odporu zlepšením interference mezi osově souměrným tělesem a vzpěrou 5.

Asymetrický aerodynamický profil vzpěry 5 může být uplatněn pro účely dalšího zvyšování citlivosti na změny úhlu náběhu, a tím i zvyšování přesnosti určování, jakož i pro účely rozšíření rozmezí měření úhlu náběhu (viz obr. 12 až obr. 14).

Za účelem kompenzování účinku zpomalování od vzpěry 5 na naměřený statický tlak může být osově souměrné těleso 1 opatřeno na své válcové části vyboulením 15 (viz obr. 15 a obr. 16), na kterém jsou uspořádány otvory 3 pro měření statického tlaku.

Za účelem dalšího snížení požadovaného výkonu protinámrazového systému mohou být elektrické vyhřívače 8 přemístěny směrem k náběhové hraně vzpěry 5 (viz obr. 17 a obr. 18).

Je výhodné využívat pro vzpěru 5 Pitotovy statické trubice takové profily, které jsou kolmé k její ose řezu o maximální tloušťce, která je uspořádána ve vzdáleností

X = 0,3*B - 0,6*B od náběhové hrany, kteréžto profily mají náběhové a střední části, které jsou pokud možno vybouleny, a maximální kritické Machovo číslo pro dané rozmezí přípustných relativních ” ' - « 4 · « * 4 · 4 4 4 4 * · · 4 * · · · 11« ·«· • 4« 444 « «

444 44 444 44 44 44 tlouštěk profilu, přičemž adekvátní rozmezí pracovních úhlů náběhu má mez až do velikosti a = 18 - 20 %

Aerodynamický profil podle tohoto vynálezu splňuje shora uvedené požadavky.

Na vyobrazeních podle obr. 27 a podle obr. 28 je znázorněn aerodynamický profil podle tohoto vynálezu, který je opatřen zaoblenou náběhovou hranou 16 a ostrou nebo tupou zadní hranou 17, které jsou spolu vzájemně spojeny hladkými liniemi obrysů horní plochy 18 a spodní plochy 19. Náběhová hrana 16 je zkonstruována s poloměrem křivky horní a spodní plochy profilu vzhledem k její hloubce profilu Rc/B, což leží v rozmezí 0,03 - 0,034.

Maximální relativní tloušťka profilu je přibližně rovna 0,15 a je uspořádána ve vzdálenosti 0,3*B - 0,6*B od jeho náběhové hrany, zatímco souřadnice obrysů ve vztahu k hloubce profilu, ležící podél kolmice na horní plochu Yu/B a spodní plochu Yl/B ve vzdálenosti ve vztahu k hloubce profilu od jeho náběhové hrany X/B jsou uspořádány v rozmezích, uvedených v tabulce 1.

Tato rozmezí souřadnic horní plochy a spodní plochy profilu, uvedená v tabulce 1, odpovídají přibližně přípustným konstrukčním technickým odchylkám skutečných souřadnic od jejich teoretických hodnot. Hladkost profilu podle tohoto vynálezu zajišťuje kontinuální a hladké přechody obrysů křivek. Rozdělení křivosti obrysu (velikost, opačný poloměr křivosti) podél hloubky profilu je znázorněno na vyobrazení

9«

•9 * 9 9 • 9 podle obr. 14 pro horni část obrysu (křivka 20) a pro spodní část obrysu (křivka 21).

Podstata konstrukce daného profilu, uplatněného u vzpěry 5 Pitotovy statické trubice podle tohoto vynálezu má za úkol zajistit odpovídající plnost jeho čelní a střední části, což podstatně přispívá i k uspořádání vzduchových kanálů a elektrických vyhřívacích prvků Pitotovy statické trubice v profilovém obrysu.

Na vyobrazení podle obr. 29 a podle obr. 30 je rovněž znázorněno propočítané vyhodnocení hodnot nárazového odporu pro navrhovaný profil 22 a pro profil 23 prototypu, které prokazuje výrazné výhody navrhovaného profilu 22.

Základní aerodynamickou výhodou daného profilu v porovnání se známými analogickými profily s obdobnou relativní tloušťkou v případě jejich používání u vzpěry Pitotovy statické trubice podle tohoto vynálezu je zvýšená hodnota kritického Machova čísla, což umožňuje pracovat při jeho podkritických hodnotách v provozním rozmezí letových rychlostí, které je charakteristické pro podzvuková civilní letadla, ve spojitosti s mírným úhlem šípu vzpěry 5 Pitotovy statické trubice.

Vysoká aerodynamická účinnost profilu podle tohoto vynálezu je způsobena hladkostí jeho obrysu a racionální kombinací základních geometrických parametrů (naměřené velikosti vzdáleností bodů obrysu profilu od jeho tětivy, jeho poloměry křivosti a úhly sklonu tečen profilu). Tvar obrysu profilu podle tohoto vynálezu je stanoven tak, aby bylo dosaženo v náběhové části profilu hladiny hodnot zředění • f · • φ · · • « * ··· φφ ··· ··· • · · • · φφ průtoku, které jsou nižší, než dané shodné hodnoty úhlu náběhu (v porovnání s prototypem NACA OOXX) v případě maximálního zdvihu profilu v rozmezí čísel M = 0,2 - 0,5, a tím odpovídajícím způsobem větší rozmezí neodtrženého průtoku profilu; v tomto případě je rozdělení tlaku v blízkosti „klesajícího rozdělení realizováno v transonické přechodové oblasti má nižší intenzitu tlakového rázu (v porovnání s prototypem), v důsledku čehož je hodnota rázového odporu jedenapůlkrát až třikrát nižší.

Při využívání předmětu tohoto vynálezu u podzvukového neřiditelného letadla lze dosáhnout následující:

- konstrukční zjednodušení,

- snížení celkových rozměrů,

- snížení aerodynamického odporu,

- snížení požadovaného výkonu vyhřívacího protinámrazového systému Pitotovy statické trubice,

- snížení hmotnosti,

- zvýšení přesnosti měření úhlu náběhu.

Pojcůne si to názorně předvést.

1. Konstrukčního zjednodušení lze dosáhnout díky skutečnosti, že otvory pro zjišťování tlaku, na jehož základě je stanovován úhel náběhu, jsou uspořádány nikoli na osově souměrném tělese 1 Pitotovy statické trubice, kde jsou otvory φ ·· « « « φφφφ φφφφ ··· Φ«φ φ * φφφ ·Φ φφφ φφ φφ φφ pro zjišťování celkového a statického tlaku ještě uspořádány, avšak na vzpěře 5 Pitotovy statické trubice (viz obr. 1 až obr. 3).

Konstrukční saturace Pitotovy statické trubice je velmi vysoká, neboť jsou zde vzduchové kanály, vycházející z každé z uvedených skupin otvoru, přičemž je rovněž nezbytné uspořádat elektrické vyhřívací prvky protinámrazového systému uvnitř osově souměrného tělesa 1 a vzpěry 5. V důsledku přemístění otvorů pro měření úhlu náběhu z osově souměrného tělesa 1 na vzpěru 5 je saturace konstrukce snížena, přičemž je konstrukce osově souměrného tělesa 1 a celé navrhované Pitotovy statické trubice se vzpěrou 5 podstatně zjednodušena.

2. V důsledku přemístění otvorů pro zjišťování tlaku, jejichž prostřednictvím je stanovován úhel náběhu, z osově souměrného tělesa 1 na vzpěru 5 je podstatně snížen průměr d osově souměrného tělesa 1 (viz obr. 1 až obr. 3) . Provedené konstrukční studie prokázaly, že průměr d osově souměrného tělesa 1 může být u navrhované Pitotovy statické trubice snížen přibližně o 25 % v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice (v kombinaci se stejnými průměry vnitřních vzduchových kanálů a elektrických vyhřívacích prvků; pouze v důsledku nepřítomnosti kuželové části na osově souměrném tělese 1).

Kromě toho v důsledku nepřítomnosti kuželové části na osově souměrném tělese 1 u navrhované Pitotovy statické trubice zde chybí přídavná podpěra, která je realizována u prototypu Pitotovy statické trubice v oblasti uspořádání otvorů pro měření statického tlaku. V důsledku toho při φφ φ φφ φ • 44 44* 4444 *4 44 4 4 · · 444444

444 444 4 4 *44 44 444 44 44 44 stejné přesnosti měření statického tlaku (bez provádění korekcí) může být délka osově souměrného tělesa 1 (viz obr. 1 až obr. 3) až ke vzpěře 5 u navrhované Pitotovy statické trubice kratší, než u prototypu Pitotovy statické trubice. Hodnocení ukazuje, že snížení délky činí zhruba 20 %.

Jedním z dalších faktorů, které napomáhají ke snížení celkových rozměrů (délky Pitotovy statické trubice), je uplatnění podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou čelní částí u vzpěry 5 , v důsledku čehož může být šíp náběhové hrany vzpěry 5 (viz obr. 24) podstatně snížen (podrobněji viz odstavec 3) . V důsledku toho může být při stejné výšce vzpěry 5 a při nastavování Pitotovy statické trubice na stejná Machova čísla délka vzpěry 5 snížena o 5 až 7 %, takže celková délka Pitotovy statické trubice (to jest osového souměrného tělesa 1 se vzpěrou 5) může být snížena o 25 až 27 h

3. Aerodynamický odpor osově souměrného tělesa 1 může být vyjádřen vzorcem

D = Cd ' q ' S kde

Cd - představuje koeficient odporu, q - představuje dynamický tlak, a

S - představuje charakteristickou oblast.

99 » « 9

9« « ···

Charakteristická míra osově souměrného tělesa 1 Pitotovy statické trubice může být vzata jako oblast jeho střední části

S = Kd^z/4 kde d - představuje průměr této střední Části.

Takže pokud bylo osově souměrné těleso navrhované Pitotovy statické trubice geometricky podobné osově souměrnému tělesu prototypu Pitotovy statické trubice (to znamená při zachování stejné velikosti Cd), bude aerodynamický odpor osově souměrného tělesa u navrhované Pitotovy statické trubice snížen zhruba o 45 % při stejných dynamických tlacích (to jest při stejné velikosti rychlosti V a Machova čísla Μ), a to v důsledku snížení průměru d o 25 % (viz shora uvedený odstavec 2).

Avšak jelikož tvar osově souměrného tělesa u navrhované Pitotovy statické trubice nemá přídavné stupně (kuželové část s následujícím zvýšením průměru, jako je tomu v případě prototypu Pitotovy statické trubice), nebude vykazovat žádné odtržení proudění ani tlakové rázy za kuželovou částí. Takže jak vyhodnocení prokázala, může být velikost koeficientu rázu pro osově souměrné těleso u navrhované Pitotovy statické trubice snížena přibližně o 7 až 10 %. V důsledku toho činí aerodynamický odpor osově souměrného tělesa X u navrhované Pitotovy statické trubice zhruba 50 % v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice.

©9*9

99· ©99

9© © © · ·

O » « 999 © 9 ©99 9© ·99 99 ©9 99

Díky skutečnosti, že vzpěra 5 je u navrhované Pitotovy statické trubice zkonstruována takovým způsobem, že její průřezy, kolmé k náběhové hraně (viz obr. 1 až obr. 3), mají tvar podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou náběhovou částí, zejména aerodynamického profilu podle tohoto vynálezu, a nikoli profilu ve tvaru čočky, jako je tomu u prototypu Pitotovy statické trubice, může být aerodynamický odpor takového profilu pro Machova čísla M = 0,8 - 0,9, jak je znázorněno prostřednictvím výpočtů (viz obr. 20), snížen dvakrát až dvaapůlkrát.

Vzpěra 5 může být zkonstruována se šípem na náběhové hraně a na zadní hraně za účelem oddálení krize z hlediska Machových čísel (výskytu tlakových rázů) a tím i snížení rázového odporu. Avšak v důsledku skutečnosti, že kritické Machovo číslo M, pří němž dochází k tlakovým rázům, je podstatně větší pro profil se speciálním podzvukovým aerodynamickým profilem se zaoblenou náběhovou částí, než pro profil ve tvaru čočky, může být šíp vzpěry s podzvukovým aerodynamickým profilem proveden podstatně menší, než je tomu u vzpěry s profilem ve tvaru čočky.

Výpočty prokázaly, že pro Machovo číslo M = 0,9 je možné snížit šíp vzpěry na náběhové hraně o 7 až 10° u navrhované Pitotovy statické trubice v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice. Pokud stlačený proud plynu protéká kolem vzpěry, pak složka rychlosti V¹, kolmá na zadní hranu, ovlivňuje rázový odpor (viz obr. 24). V důsledku toho pak při zachování stejných vnitřních objemů jednotlivých úseků vzpěry, které jsou vyžadovány pro vedení vzduchových kanálů a pro elektrický vyhřívací protinámrazový systém, a stejné relativní tloušťky profilu C, která zejména velmi silně ·« *««·»·» ·« « « ·· ·* »©···· • · · · · · · · ·«· ·9 »·· »· ·· 0· ovlivňuje výskyt krize (viz obr. 21) (ostré zvýšení rázového odporu), může být oblast boční plochy vzpěry zmenšena, což poskytuje velice podstatnou výhodu z hlediska její hmotnosti.

Výpočty a konstrukční studie prokázaly, že toto snížení hmotnosti vzpěry činí zhruba 20 % u navrhované Pitotovy statické trubice v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice.

Při daném úhlu náběhu pak navrhovaná Pitotova statická trubice se vzpěrou, jejíž průřezy mají tvar podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou čelní hranou, má podstatnou výhodu z hlediska aerodynamického odporu v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice, který má průřezy vzpěry ve formě profilu ve tvaru čočky.

Jelikož je při daném úhlu náběhu proudění realizováno na profilu ve tvaru čočky s odtržením proudu od ostré náběhové hrany, tak koeficient odporu je u takového profilu podstatně vyšší, než je tomu u podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou náběhovou hranou, kde je realizováno neodtržené proudění až do poměrně velkých úhlů náběhu (a ~ 18°) , přičemž Cd je podstatně nižší (viz obr. 22, kde Cd (a) takových profilů je dáno příkladně pro Machovo číslo M = 0,1). Ke snížení zjištěného aerodynamického odporu zde dochází jak v případě velmi nízkých, tak i v případě vysokých Machových čísel.

Podzvukový aerodynamický profil vzpěry je u navrhované Pitotovy statické trubice zkonstruován se seříznutou základnou za účelem dosažení stejného většího oddálení ostrého zvýšení rázového odporu z hlediska Machova čísla (viz

Φ φφ ♦ Φ · « · · Β • · « φ Φ φ * · Μ· ·ΐ·

Φ·· «φφ Φ Β

I·· Φ* ·· ·· ·· Φφ obr. 4 a obr. 5) . V důsledku přítomnosti seříznuté základny profilu je realizován menší difuzor v oblasti mezi maximální relativní tloušťkou a zadní částí profilu. V kombinaci s nepodstatným zvýšením základního odporu to umožňuje podstatné zvýšení kritického Machova čísla pro profil a oddálení ostrého zvýšení rázového odporu při vysokých Machových číslech, a tím snížení rázového odporu pro velká Machova čísla M.

Závislosti Cd(M) jsou příkladným způsobem uvedeny na obr. 9d pro aerodynamický profil bez seříznuté základny. Je nutno konstatovat, že bez ohledu na určité mírné zvýšení základního tlaku (viz například Cd pro M = 0) v případě vypočteného Machova čísla M = 0,9 má aerodynamický profil se seříznutou základnou podstatně nižší koeficient odporu, než aerodynamický profil bez seříznuté základny. Analogickým způsobem, jak bylo shora uvedeno, může vzpěra u navrhované Pitotovy statické trubice v důsledku využití aerodynamického profilu se seříznutou základnou mít šíp na zadní hraně, který je menší o 3 až 5°, než je tomu u vzpěry prototypu Pitotovy statické trubice s profilem ve tvaru čočky, což jak bylo potvrzeno prostřednictvím výpočtů a provedených konstrukčních studií dále přináší snížení zhruba o 10 % konstrukční hmotnosti.

Jak bylo potvrzeno provedenými výpočty, může být dodatečného snížení koeficientu aerodynamického odporu při Machových číslech o hodnotách M = 0,8 - 0,9 dosaženo zkonstruováním zadní části osově souměrného tělesa se zkosenou a seříznutou základnou (viz obr. 6 a obr. 7). Kladného účinku, to jest snížení koeficientu aerodynamického odporu u osově souměrného tělesa o 10 až 15 %, je v tomto • ta· ta ta • · ta · · ta • ta ta * ··· ·· ·«· • ta · ta · ta ta ·« · ·ta ta « · » «« ·· ta· případě rovněž dosaženo, jako je tomu u shora popsaného případu aerodynamického profilu se seříznutou základnou, a to díky snížení difuzorového efektu v zadní části osově souměrného tělesa.

Další snížení aerodynamického odporu u navrhované Pitotovy statické trubice může být zajištěno v důsledku skutečnosti, že zadní část osově souměrného tělesa končí aerodynamickým profilem vzpěry, ke kterému je hladce připojena v oblasti maximální relativní tloušťky (viz obr. 8 až obr. 11). Kladného účinku je v tomto případě dosaženo díky organizaci pod sebou ležící interference zadní části osově souměrného tělesa Pitotovy statické trubice a vzpěry.

Přestože v tomto případě zde není žádný přídavný difuzor v oblasti spoje zkosené zadní části osově souměrného tělesa a zadní části profilu vzpěry, je rovněž dosahováno úspěchů při zabraňování výskytu odtržení proudění a místních tlakových rázů. Jak vyhodnocení prokázala, je výsledkem toho skutečnost, že aerodynamický odpor celé Pitotovy statické trubice může být ještě dále snížen o 10 až 15 %.

4. Požadovaný výkon vyhřívacího protinámrazového systému osově souměrného tělesa navrhované Pitotovy statické trubice může být rovněž podstatně snížen v porovnání s osově souměrným tělesem prototypu Pitotovy statické trubice. Při stejném vyzařování tepla z osově souměrného tělesa a při stejné teplotě jeho povrchu je požadovaný výkon přímo úměrný ploše jeho bočního povrchu mdl, to znamená, že závisí lineárně na průměru d Pitotovy statické trubice a na její délce 1.

* · φ φ φφφ φφφ φφφ • φφφ φφφφ • φ φ «ΦΦ φ φ φφ ΦΦ φφφ ΦΦ φφ ΦΦ φφ

Jelikož v souladu s odstavcem 2 může být průměr d osově souměrného tělesa navrhované Pitotovy statické trubice snížen o 25 %, zatímco jeho délka může být snížena o 20 %, činí celkové snížení požadovaného výkonu protinámrazového systému zhruba 40 % v porovnání s osově souměrným tělesem prototypu Pitotovy statické trubice.

Společně se snížením požadovaného výkonu protinámrazového systému osově souměrného tělesa navrhované Pitotovy statické trubice dochází rovněž k podstatnému snížení požadovaného výkonu pro vyhřívání vzpěry. To souvisí se dvěma okolnostmi.

První spočívá v tom, že neodtržené proudění kolem zaoblené přední části podzvukového aerodynamického profilu vzpěry Pitotovy statické trubice je realizováno u navrhované Pitotovy statické trubice, v důsledku čehož pak náběhová hrana vzpěry u navrhované Pitotovy statické trubice podléhá méně námraze, než je tomu u vzpěry prototypu Pitotovy statické trubice s profilem ve tvaru čočky. Hodnocení prokázala, že z tohoto důvodu může být požadovaný výkon pro vyhřívání vzpěry snížen o 15 až 20 %.

Druhá podmínka se týká skutečnosti, že vzpěra u navrhované Pitotovy statické trubice s podzvukovým aerodynamickým profilem se zaoblenou přední částí vnitřního objemu umožňuje, aby elektrické vyhřívací prvky byly uspořádány přímo v čelní části aerodynamického profilu, která je vystavena té největší námraze (viz obr, 17 a obr. 18) . Dochází tak k podstatnému snížení neefektivních tepelných ztrát v důsledku uvedené konstrukce. Provedené výpočty a konstrukční studie prokázaly, že z těchto důvodů může být • φφ φ φ φφφ φ φ φφ φφφ φφφφ φ φ φ · ·*· φφφ φφφ φ φ φφ φφ φφ φφ výkon, požadovaný pro vyhřívání vzpěry, dále snížen zhruba o 20 až 25 %.

Kromě toho díky snížení šípu na náběhové hraně vzpěry u navrhované Pitotovy statické trubice, jak je uvedeno v odstavci 3, dochází k určitému snížení rozsahu přední vzpěry od její základny vzhůru k osově souměrnému tělesu, a v důsledku toho i ke snížení plochy požadovaného vyhřívání. Výstupem je další snížení požadovaného výkonu protinámrazového systému přibližně o 5 %. Celkově je tedy požadovaný výkon protinámrazového systému u navrhované Pitotovy statické trubice v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice snížen o 40 až 45 %.

5. Snížení hmotnosti navrhované Pitotovy statické trubice je dosahováno díky snížením rozměrů středové části osově souměrného tělesa a v oblasti bočního povrchu vzpěry v

důsledku odstavcích	menšího 2 a 3.	šípu	vzpěry,	jak	je	uvedeno v
Kromě	toho pak	snížení	požadovaného v	ýkonu	elektrických
vyhřívacích	prvků	(viz odst. 4)	rovněž	vede	ke snížení

velikosti elektrických vyhřívacích prvků a jejich hmotnosti. Jak prokázaly provedené výpočty a konstrukční studie, může být konstrukční hmotnost navrhované Pitotovy statické trubice snížena o 25 až 30 % v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice díky shora uvedeným podmínkám.

6. Zvýšení přesnosti měření úhlu náběhu u navrhované Pitotovy statické trubice v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice je dosahováno v důsledku skutečnosti, že otvory pro zjišťování tlaků, jejichž prostřednictvím je úhel * »· ·»··*·· • · · · » · ·· ··· ··» » · · · · * · » ·*» *· ·»♦ ·· ·· ·· náběhu stanovován, jsou uspořádány na vzpěře, která má průřez ve formě podzvukového aerodynamického profilu, ve vzdálenosti od čelní části profilu až do její maximální tloušťky, a nikoli na kuželové části osově souměrného tělesa.

Ze závislostí úhlového koeficientu a_e(a), získaných na základě experimentálních údajů a uvedených na obr. 11, zcela jasně vyplývá, že derivace oa pro otvory v aerodynamickém profilu v rozmezí úhlů náběhu a = 0 - 20 % je podstatně (osmkrát) vyšší, než pro otvory, uspořádané na kuželovém povrchu osově souměrného tělesa prototypu Pitotovy statické trubice.

Chyba ve stanovení úhlu náběhu může být zapsána ve tvaru:

δα = £5 ·^δΡ^/£1 03i_a kde q - představuje dynamický tlak, a δρ - představuje chybu při měření poklesu tlaku P7 - P6.

Takže při dané chybě ve skutečných tlakových převodnících o velikosti p = 0,15 mm rtuťového sloupce pro Machovo číslo M = 0,2 pak má chyba při měření úhlu náběhu u navrhované Pitotovy statické trubice velikost 0,05° ve • BB Β Β * Β Β Β Β * Β β Β * t » · ··* *·

Β Β Β Β Β · Β Β

ΒΒ* Ββ ·Β· «Β Β* ΒΒ zjišťovaném rozmezí úhlu náběhu, zatímco velikost u prototypu Pitotovy statické trubice činí 0,4°.

Takže přesnost zjišťování úhlu náběhu je u navrhované Pitotovy statické trubice zvýšena osmkrát. Dalšího zvýšení přesnosti měření úhlu náběhu může být dosaženo uplatněním asymetrického aerodynamického profilu vzpěry (viz obr. 26).

31a	až	obr.	31g jsou
řezu	na	různé varianty
Jak	je	zde	vidět, tak

Na vyobrazeních podle obr. znázorněny schematické pohledy v vzpěry Pitotovy statické trubice obr. 31a až obr. 31c znázorňují mnohoúhelníkovité profily vzpěry se zkosenou čelní částí, které mohou být s výhodou uplatňovány pro nadzvukové proudění vzduchu. Obr. 31d znázorňuje vzpěru se zkosenou čelní částí, zakřivenými obrysy.

avšak se

Obr. 31e až obr. 31g znázorňují průřezy vzpěry se zaoblenou čelní částí. Obr. 31f znázorňuje profil NACA 0015. Obr. 31g znázorňuje optimální průřez vzpěry podle obr. 5.

Takže výsledky, dosažené na základě výpočetních a experimentálních výzkumů a konstrukčních studií jasně prokazují výhody z hlediska veškerých shora uvedených parametrů a z hlediska vlastností navrhované Pitotovy statické trubice v porovnání s prototypem Pitotovy statické trubice.

Jelikož je na letadle umístěno zpravidla několik takových Pitotových statických trubic, dochází k výraznému snížení hmotnosti a aerodynamického odporu, jakož i k úsporám požadovaného elektrického výkonu v kombinaci se současným

4 · 4 4 4 4 • 44»· ··» «··

444 444 4 · • 44 44 444 44 ·4 4· zvýšením přesnosti měření úhlu náběhu. To vše umožňuje podstatné zvýšení konkurenceschopnosti navrhované Pitotovy statické trubice pro trup letadla.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pitotova statická trubice pro trup letadla, obsahující tři skupiny otvorů (2; 3; 6, 7) pro určování celkového tlaku, statického tlaku a úhlu náběhu, a osově souměrné těleso (1) a vzpěru (5) pro montáž protinámrazového systému, mezi nimiž jsou uspořádány vzduchové kanály (10) a elektrické vyhřívací prvky (4, 8), vyznačující se tím, že otvory (6, 7) pro určování úhlu náběhu jsou uspořádány na vzpěře (5), jejíž průřez je zkonstruován ve formě podzvukového aerodynamického profilu se zaoblenou náběhovou hranou (16) nebo se zkosenou náběhovou hranou, přičemž jsou uspořádány mezi náběhovou hranou (16) profilu a polohou jeho maximální tloušťky.
2. 2. Pitotova statická trubice pro trup letadla podle nároku 1 vyznačující se tím, že zadní hrana (17) aerodynamického profilu průřezu vzpěry (5) má seříznutou základnu (13).
3. 3. Pitotova statická trubice pro trup letadla podle nároku 1 vyznačující se tím, že zadní část osově souměrného tělesa (1) má zkosenou a seříznutou základnu (14).
4. 4. Pitotova statická trubice nároku 1 vyznačující část osově souměrného tělesa (1) profilu vzpěry (5) v oblasti tloušťky a je s ním hladce spojena.

   pro trup letadla podle se tím, že zadní končí v aerodynamickém její maximální relativní *9* 9 9 9 9999

   99 99 99 99 999 9*9

   999 999 9 9

   999 *9 999 99 «9 99
5. 5. Pitotova statická trubice pro trup letadla podle nároku 1 vyznačující se tím, že aerodynamický profil vzpěry (5) je asymetrický.
6. 6. Pitotova statická trubice pro trup letadla podle nároku 1 vyznačující se tím, že osově souměrné těleso (1) má na válcové části vyboulení (15), na kterém jsou uspořádány otvory (3) pro měření statického tlaku.
7. 7. Pitotova statická trubice pro trup letadla podle nároku 1 vyznačující se tím, že elektrické vyhřívací prvky (8) protinámrazového systému jsou posunuty směrem k náběhové hraně vzpěry (5).
8. 8. Aerodynamický profil pro použití u Pitotovy statické trubice pro trup letadla podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, mající tětivu délky B, zaoblenou náběhovou hranu (16), ostrou nebo tupou zadní hranu (17), které jsou uspořádány na koncích tětivy profilu, a které jsou vzájemně spojeny hladkými liniemi horní a spodní části obrysu (18, 19) profilu, vyznačující se tím, že jeho náběhová hrana (16) má poloměr zakřivení bodů horní a spodní části obrysu (18, 19) Rc, což leží v rozmezí Rc = 0,03*B - 0,034*B, přičemž maximální relativní tloušťka profilu C leží v rozmezí C = 0,146 - 0,156 a je uspořádána ve vzdálenosti X = 0,3*B - 0,6*B, měřeno od náběhové hrany (16) profilu podél jeho tětivy, a přičemž souřadnice, týkající se délky tětivy profilu, bodů horní části (18) obrysu Yu/B a spodní části (19) obrysu Yl/B, které jsou uspořádány v relativní vzdálenosti X/B, měřeno od náběhové hrany (16)

   4 » • 4 4

   44» «4

   4 ·· 4

   4 ·4 4

   444 ·«»

   4 4 4 ·

   4 *4 44 44 profilu podél jeho tětivy, leží v rozmezích, uvedených v následující tabulce.

   X/B Yu/B -Yl/B 0,0000 0,0000 0,0000 0,0333 0, 0346 - 0, 0376 0,0346 - 0,0376 0,0640 0,0477 - 0,0507 0,0477 - 0,0507 0,1044 0,0570 - 0,0600 0,0570 - 0,0600 0,2171 0,0690 - 0,0730 0,0690 - 0,0730 0,3242 0, 0725 - 0, 0765 0,0725 - 0,0765 0,4013 0,0739 - 0,0779 0,0739 - 0,0779 0,5204 0,0736 - 0,0776 0,0736 - 0,0776 0,5992 0,0721 - 0,0761 0, 0721 - 0, 0761 0,7105 0,0681 - 0,0721 0,0681 - 0,0721 0,8067 0,0602 - 0,0642 0,0602 - 0,0642 0,8603 0,0510 - 0,0550 0,0510 - 0,0550 0, 9464 0,0248 - 0,0288 0,0248 - 0,0288 1,0000 0, 0000 - 0, 0160 0,0000 - 0,0160
9. 9. Aerodynamický profil podle nároku 8, vytvořený prostřednictvím obrysu s hladce se měnící křivostí, vyznačující se tím, že poloměr zakřivení horní části (18) a spodní části (19) obrysu profilu hladce vzrůstá podél tětivy profilu se vzrůstající vzdáleností X od zaoblené náběhové hrany (16) až na hodnoty X = G,3*B - 0,6*B, při kterých má část obrysu skutečně přímkový tvar až do hodnot R = 5,5*B - 15,0*B, což je případ vzdálenosti Yu, měřené od tětivy profilu podél kolmice na tuto tětivu profilu směrem vzhůru k horní části (18) obrysu profilu, která se hladce zvyšuje až na svoji maximální hodnotu • 99 *99· • 9 9 9 9 • · ··* 999

   9 9 9 ·« 99

   Yumax = 0,074*Β - 0,078*Β, přičemž vzdálenost Yu se dále hladce snižuje ve směru k zadní hraně (17), poloměr zakřivení se nejprve hladce snižuje na hodnoty R = 0,6*B - 1,O*B pro X = 0,82*B - 0,90*B, a poté se hladce zvyšuje až na hodnoty X = 0,92*B - 0,95*B, kde je konvexní část obrysu hladce spojena s jeho konkávní částí, a dále poloměr zakřivení konkávní části obrysu hladce klesá, přičemž na zadní hraně (17) profilu dosahuje hodnot R = 0,05*B - 0,50*B, úhel mezi tečnou k obrysu profilu a tětivou profilu na jeho zadní hraně (17) je 3 - 6° pro X = B, přičemž spodní část (19) obrysu je symetrické s horní částí vzhledem k tětivě profilu.
10. 10. Aerodynamický vyznačuj ící souřadnice, týkající nároku 8 bezrozměrné obrysů horní profil podle se tím, že se jeho tětivy, plochy (18) Yu/B a spodní plochy (19) Yl/B se liší od odpovídajících bezrozměrných souřadnic profilu podle nároku 8 konstantními stejnými číselnými faktory Ku pro horní plochu (18) a K1 pro spodní plochu (19), přičemž bezrozměrné poloměry zakřivení, týkající se tětivy profilu, náběhové hrany (16) tohoto profilu pro jeho horní plochu (18) Ru/B a spodní plochu (19) Rl/B se liší od odpovídajících bezrozměrných poloměrů zakřivení náběhové hrany pro horní plochu (18) a spodní plochu (19) profilu podle nároku 8 druhými mocninami právě těchto konstantních číselných faktorů, přičemž číselné hodnoty těchto faktorů leží v rozmezích 0,8 < Ku < 1,07 a 0,8 < K1 <1,07.