भ्रमिल जनित्र

आफ्टरमार्केट माइक्रो डायनेमिक्स भंवर जनरेटर सेसना 182K के पंख पर लगे हुए हैं

स्केच में वर्णन किया गया है कि कैसे भंवर जनरेटर पवन टरबाइन पर प्रवाह विशेषताओं में सुधार करते हैं

1967 मॉडल सेस्ना 182के उड़ान में विंग अग्रणी किनारे पर आफ्टर-मार्केट भंवर जनरेटर दिखा रहा है

TA-4SU सुपर स्काईहॉक झुके हुए अग्रणी किनारे वाले स्लैट्स पर भंवर जनरेटर की पंक्ति दिखा रहा है।

स्टॉल के माध्यम से एलेरॉन प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए सिम्फनी SA-160 को इसके विंग पर दो असामान्य भंवर जनरेटर के साथ डिजाइन किया गया था।

भंवर जनरेटर (वीजी) एक वायुगतिकीय उपकरण है, जिसमें एक छोटा विक्ट:वेन होता है जो आमतौर पर एक उठाने वाली सतह (या एयरफ़ोइल, जैसे एक विमान) से जुड़ा होता है।या पवन टरबाइन का रोटर ब्लेड। वीजी को वायुगतिकीय वाहन के कुछ हिस्से जैसे विमान के धड़ या कार से भी जोड़ा जा सकता है। जब एयरफ़ॉइल या शरीर हवा के सापेक्ष गति में होता है, तो वीजी एक भंवर बनाता है, जो, एयरफ़ोइल सतह के संपर्क में धीमी गति से चलने वाली सीमा परत के कुछ हिस्से को हटाकर, स्थानीय प्रवाह पृथक्करण और स्टाल (द्रव गतिशीलता) में देरी करता है, जिससे पंखों और विंग कॉन्फ़िगरेशन # टेलप्लेन और फोरप्लेन, जैसे फ्लैप (वैमानिकी) की प्रभावशीलता में सुधार होता है ), लिफ्ट (वैमानिकी), एलेरॉन और पतवार।

संचालन की विधि

भंवर जनरेटर का उपयोग अक्सर प्रवाह पृथक्करण में देरी के लिए किया जाता है। इसे पूरा करने के लिए उन्हें अक्सर वाहनों की बाहरी सतहों पर रखा जाता है और पवन टरबाइन ब्लेड। विमान और पवन टरबाइन ब्लेड दोनों पर, उन्हें आमतौर पर एयरफ़ॉइल के अग्रणी किनारे के काफी करीब स्थापित किया जाता है ताकि अनुगामी किनारे पर नियंत्रण सतहों पर स्थिर वायु प्रवाह बनाए रखा जा सके।वीजी आम तौर पर आयताकार या त्रिकोणीय होते हैं, जो स्थानीय सीमा परत जितने लंबे होते हैं, और आमतौर पर पंख के सबसे मोटे हिस्से के पास स्पैनवाइज लाइनों में चलते हैं।इन्हें कई विमानों के पंखों और ऊर्ध्वाधर पूंछों पर देखा जा सकता है।

भंवर जनरेटरों को तिरछा रखा जाता है ताकि स्थानीय वायु प्रवाह के संबंध में उनके पास हमले का कोण होएक टिप भंवर बनाने के लिए जो ऊर्जावान, तेजी से चलती बाहरी हवा को सतह के संपर्क में धीमी गति से चलने वाली सीमा परत में खींचता है। एक अशांत सीमा परत के लामिनायर की तुलना में अलग होने की संभावना कम होती है, और इसलिए अनुगामी-किनारे नियंत्रण सतहों की प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए यह वांछनीय है। इस संक्रमण को ट्रिगर करने के लिए भंवर जनरेटर का उपयोग किया जाता है। अन्य उपकरण जैसे एक शब्दकार, अग्रणी बढ़त विस्तार और अग्रणी धार कफ , सीमा परत को पुनः सक्रिय करके हमले के उच्च कोणों पर प्रवाह पृथक्करण में भी देरी करता है।

वीजी का उपयोग करने वाले विमानों के उदाहरणों में एसटी एयरोस्पेस ए-4एसयू सुपर स्काईहॉक और सिम्फनी एसए-160 शामिल हैं। स्वेप्ट-विंग ट्रांसोनिक डिज़ाइन के लिए, वीजी संभावित शॉक-स्टॉल समस्याओं को कम करते हैं (उदाहरण के लिए, हॉकर सिडली हैरियर, ब्लैकबर्न बुकेनियर, ग्लोस्टर जेवलिन)।

आफ्टरमार्केट इंस्टालेशन

कई विमान निर्माण के समय से ही वेन भंवर जनरेटर ले जाते हैं, लेकिन ऐसे आफ्टरमार्केट आपूर्तिकर्ता भी हैं जो कुछ हल्के विमानों के एसटीओएल प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए वीजी किट बेचते हैं। आफ्टरमार्केट आपूर्तिकर्ताओं का दावा है (i) कि वीजी स्टाल गति को कम करते हैं और टेक-ऑफ और लैंडिंग गति को कम करते हैं, और (ii) वीजी एलेरॉन, लिफ्ट और पतवार की प्रभावशीलता को बढ़ाते हैं, जिससे कम गति पर नियंत्रणीयता और सुरक्षा में सुधार होता है। घरेलू निर्मित और प्रायोगिक घरेलू निर्मित विमानों के लिए, वीजी सस्ते, लागत प्रभावी हैं और इन्हें जल्दी से स्थापित किया जा सकता है; लेकिन प्रमाणित विमान प्रतिष्ठानों के लिए, प्रकार प्रमाणपत्र की लागत अधिक हो सकती है, जिससे संशोधन अपेक्षाकृत महंगी प्रक्रिया बन जाती है।

मालिक मुख्य रूप से कम गति पर लाभ प्राप्त करने के लिए आफ्टरमार्केट वीजी फिट करते हैं, लेकिन नकारात्मक पक्ष यह है कि ऐसे वीजी क्रूज गति को थोड़ा कम कर सकते हैं। सेसना 182 और पाइपर चेरोकी|पाइपर पीए-28-235 चेरोकी पर किए गए परीक्षणों में, स्वतंत्र समीक्षकों ने क्रूज़ गति में कमी का दस्तावेजीकरण किया है 1.5 to 2.0 kn (2.8 to 3.7 km/h). हालाँकि, ये नुकसान अपेक्षाकृत मामूली हैं, क्योंकि उच्च गति पर विमान के विंग में हमले का कोण छोटा होता है, जिससे वीजी ड्रैग न्यूनतम हो जाता है। मालिकों ने बताया है कि जमीन पर, चिकने पंख की तुलना में वीजी के साथ पंख की सतहों से बर्फ और बर्फ को साफ करना कठिन हो सकता है, लेकिन वीजी में आम तौर पर उड़ान के दौरान बर्फ जमने का खतरा नहीं होता है क्योंकि वे वायु प्रवाह की सीमा परत के भीतर रहते हैं। वीजी में नुकीले किनारे भी हो सकते हैं जो एयरफ्रेम कवर के कपड़े को फाड़ सकते हैं और इस प्रकार विशेष कवर बनाने की आवश्यकता हो सकती है।

जुड़वां इंजन वाले विमानों के लिए, निर्माताओं का दावा है कि वीजी एकल-इंजन नियंत्रण गति (वी गति) को कम करते हैं, शून्य ईंधन और सकल वजन बढ़ाते हैं, एलेरॉन और पतवार की प्रभावशीलता में सुधार करते हैं, अशांति में एक आसान सवारी प्रदान करते हैं और विमान को अधिक स्थिर उपकरण बनाते हैं। प्लैटफ़ॉर्म।

अधिकतम टेकऑफ़ भार में वृद्धि

हल्के जुड़वां इंजन वाले हवाई जहाजों के लिए उपलब्ध कुछ वीजी किट अधिकतम टेकऑफ़ वजन में वृद्धि की अनुमति दे सकते हैं। जुड़वां इंजन वाले हवाई जहाज का अधिकतम टेकऑफ़ वजन संरचनात्मक आवश्यकताओं और एकल-इंजन चढ़ाई प्रदर्शन आवश्यकताओं (जो कम स्टाल गति के लिए कम है) द्वारा निर्धारित किया जाता है। कई हल्के जुड़वां इंजन वाले हवाई जहाजों के लिए, एकल-इंजन चढ़ाई प्रदर्शन आवश्यकताएं संरचनात्मक आवश्यकताओं के बजाय कम अधिकतम वजन निर्धारित करती हैं। नतीजतन, एकल-इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए जो कुछ भी किया जा सकता है वह अधिकतम टेकऑफ़ वजन में वृद्धि लाएगा।

1945 से अमेरिका में 1991 तक, अधिकतम टेकऑफ़ भार वाले बहु-इंजन हवाई जहाजों के लिए एक-इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई की आवश्यकता 6,000 lb (2,700 kg) या उससे कम इस प्रकार था:

All multi-engine airplanes having a stalling speed $V_{s0}$ greater than 70 miles per hour shall have a steady rate of climb of at least $0.02(V_{s0})^{2}$ in feet per minute at an altitude of 5,000 feet with the critical engine inoperative and the remaining engines operating at not more than maximum continuous power, the inoperative propeller in the minimum drag position, landing gear retracted, wing flaps in the most favorable position …

कहाँ $V_{s0}$ मील प्रति घंटे में लैंडिंग कॉन्फ़िगरेशन में स्टाल (उड़ान) गति है।

भंवर जनरेटर की स्थापना से आमतौर पर हवाई जहाज की रुकने की गति में थोड़ी कमी आ सकती हैऔर इसलिए आवश्यक एक-इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई प्रदर्शन को कम करें। चढ़ाई प्रदर्शन के लिए कम आवश्यकता अधिकतम टेकऑफ़ वजन में वृद्धि की अनुमति देती है, कम से कम संरचनात्मक आवश्यकताओं द्वारा अनुमत अधिकतम वजन तक। संरचनात्मक आवश्यकताओं द्वारा अनुमत अधिकतम वजन में वृद्धि आमतौर पर अधिकतम शून्य ईंधन वजन निर्दिष्ट करके प्राप्त की जा सकती है या, यदि अधिकतम शून्य ईंधन वजन पहले से ही हवाई जहाज की सीमाओं में से एक के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, तो एक नया उच्च अधिकतम शून्य ईंधन वजन निर्दिष्ट करके प्राप्त किया जा सकता है। इन कारणों से, कई हल्के जुड़वां इंजन वाले हवाई जहाजों के लिए भंवर जनरेटर किट के साथ अधिकतम शून्य ईंधन वजन में कमी और अधिकतम टेकऑफ़ वजन में वृद्धि होती है।

एक-इंजन-निष्क्रिय दर-चढ़ाई की आवश्यकता एकल-इंजन हवाई जहाज पर लागू नहीं होती है, इसलिए अधिकतम टेकऑफ़ वजन में लाभ (स्टॉल गति या संरचनात्मक विचारों के आधार पर) 1945-1991 के जुड़वां बच्चों की तुलना में कम महत्वपूर्ण है।

1991 के बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका में उड़ानयोग्यता प्रमाणन आवश्यकताओं में रुकने की गति से स्वतंत्र ढाल के रूप में एक-इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई की आवश्यकता को निर्दिष्ट किया गया है, इसलिए बहु-इंजन हवाई जहाजों के अधिकतम टेकऑफ़ वजन को बढ़ाने के लिए भंवर जनरेटर के लिए कम अवसर है, जिसका प्रमाणन आधार है संशोधन 23-42 या बाद में एफएआर 23।

अधिकतम लैंडिंग भार

चूँकि अधिकांश हल्के विमानों का लैंडिंग भार संरचनात्मक विचारों से निर्धारित होता है, न कि रुकने की गति से, अधिकांश वीजी किट केवल टेकऑफ़ भार बढ़ाते हैं, लैंडिंग भार नहीं। लैंडिंग भार में किसी भी वृद्धि के लिए या तो संरचनात्मक संशोधनों की आवश्यकता होगी या उच्च लैंडिंग भार पर विमान का पुन: परीक्षण करना होगा ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि प्रमाणन आवश्यकताएं अभी भी पूरी हुई हैं। हालाँकि, लंबी उड़ान के बाद, पर्याप्त ईंधन का उपयोग किया जा सकता है, जिससे विमान अनुमत अधिकतम लैंडिंग वजन से नीचे आ गया है।

विमान शोर में कमी

ईंधन टैंकों के लिए सर्कुलर प्रेशर इक्वलाइजेशन वेंट पर एयरफ्लो द्वारा उत्पन्न शोर को कम करने के लिए एयरबस ए 320 परिवार के विमान के पंख के नीचे भंवर जनरेटर का उपयोग किया गया है। लुफ्थांसा का दावा है कि इस प्रकार 2 डीबी तक शोर में कमी हासिल की जा सकती है।

यह भी देखें

• टर्बुलेटर
• सीमा परत सक्शन
• सीमा परत नियंत्रण
• परिसंचरण नियंत्रण विंग

संदर्भ

• Kermode, A.C. (1972), Mechanics of Flight, Chapter 11, page 350 - 8th edition, Pitman Publishing, London ISBN 0-273-31623-0
• Clancy, L.J. (1975), Aerodynamics, Pitman Publishing, London ISBN 0-273-01120-0

बाहरी संबंध

• Vortex Generators: 50 Years of Performance Benefits, a history of VGs