כמה מילים על Washout

[רביבוס]

מאמר קצרצר שכתבתי בעבר על נושא ה-Washout (מבלי להכנס לנוסחאות, תיאוריה בלבד).


אם נקח כנף רגילה, מלבנית, שמיתר פרופיל הבסיס זהה למיתר פרופיל הקצה ונגדיל את זוית ההתקפה (AOA - Angle Of Attack) הכנף תזדקר.
ההזדקרות תגיע בשלבים כתוצאה מתכונות זרימת האוויר על הכנף, כעקרון - כנף מלבנית תזדקר קודם כל במרכזה ורק לאחר מכן בקצות הכנף.
כאשר הכנף מזדקרת במרכזה, תכונות ההזדקרות מאוד עדינות וצפויות - בדרך כלל הפלה עדינה של האף תוף כדי שמירה על כנפיים מקבילות לקרקע.

במקרה של כנף מתחדדת (Taperd Wing), שינוי ה-AOA יביא להזדקרות של קצה הכנף לפני מרכזה, תופעה זו מתרחשת כתוצאה מהתנתקות הזרימה הלמינרית על הפרופיל בעל המיתר הקצר ביותר (הנמצא בקצה הכנף).
במצב זה, ההזדקרות עלולה להיות אלימה מאוד ופתאומית - לדוגמא בזמן פיינל לנחיתה, במהירות נמוכה הדורשת AOA גבוה כדי לייצר את העילוי הדרוש להחזקת הטיסן באוויר, קצה הכנף (ימין או שמאל, תלוי במבנה ובתנועת המאזנות) יזדקר ויגרום להפלת הכנף... בגובה כזה, זה פאטאלי.
דוגמא נוספת להזדקרות קצה כנף (נתקלים בתופעה הזו המון אצל מטיסים לא מיומנים וטיסן שלא רץ נכון על הקרקע) היא בזמן המראה, בה ה-AOA גבוה... ברגע שאחת הכנפיים נכנסת להזדקרות ומתחילה "ליפול" המטיס ירצה (באופן אינסטינקטיבי) לתקן באמצעות המאזנות.
תיקון כנף נופלת כתוצאה מהזדקרות בעזרת המאזנות רק יחריף את ההזדקרות ויגרום לטיסן לגלגל ישר לאמא אדמה.
הדרך הנכונה לצאת מהזדקרות קצה כנף בזמן המראה היא שימוש בהגה הכיוון לתיקונים.
ד"א, הרבה מאוד טיסנים משתמשים בעובדה שהכנף מזדקרת בקצותיה כדי לחדד תרגילים, אלו בעיקר טיסנים אירובטיים המבצעים תרגילים כגון SnapRoll ו-FlatSpin וכו... תרגילים אלו לא היו ניתנים לביצוע אם חלקה החיצוני של הכנף לא היה מזדקר.

אם כך, מהוא ה Washout המפורסם שבעזרתו ניתן לפתור כל חולי ?
ה-Washout הינו מצב בוא מבנה הכנף המתחדדת מאלצת את חלקה המרכזי להזדקר לפני קצותיה.
ניתן ליישם Washout בשתי דרכים עיקריות - מכאני ופיזיקלי.
יישום Washout יעזור לשמור על אפקטיביות המאזנות בזמן הזדקרות.
חשוב להבין שה-Washout לא ימנע הזדקרות אלא רק ימתן את התגובות, מטיס טוב לא נכנס למצבים בהם ה-Washout מציל אותו.

ה-Washout המכאני - דרך פשוטה למדי ואפקטיבית בעיקר בטיסנים המבלים את רוב זמנם בטיסה ישרה (ולא הפוכה), במצב זה הכנף בנויה כך שקצותיה מפותלים (כן כן, מפותלים) כדי ליצור זוית התקפה נמוכה יותר בקצותיה, כלומר ששפת הזרימה של פרופיל הקצה גבוהה יותר משפת הזרימה של פרופיל הבסיס.
יתרונות שיטה זו - בעיקר קלה לישום, חסרונותיה - בטיסה הפוכה ה-Washout הופך להיות Washin, דבר שיגרום להזדקרות קצה הכנף בטיסה הפוכה במהירויות נמוכות, כמו כן מהירות ההזדקרות תהיה קצת גבוהה יותר כתוצאה מירידה בעילוי הכולל - כלומר שגם הנחיתות יהיו קצת יותר מהירות (לא באופן משמעותי)
מקובל ליישם זוית של בין 1- ל 2.5- מעלות בקצה הכנף.
נקודה נוספת - אם יש לנו טיסן בנוי שיש לו נטיות להזדקרות קצה כנף, ניתן "לשכך" את התופעה ע"י הרמת שתי המאזנות בכ-2 מעלות ובכך ליצור washout מכאני, השיטה עובדת רק לטיסנים בעלי כנף Taperd ובעלי מאזנות הנמצאות רק בחלקה החיצוני של הכנף.

ה Washout הפיזיקלי - דרך קצת יותר מסובכת לישום, בשיטה זו הכנף בנויה מפרופילים שונים לכל אורכה.
בדרך כלל הפרופילים הנמצאים באיזור המרכז יהיו בעלי שפת התקפה חדה יותר ובקצה הכנף בעלי שפת התקפה מעוגלת יותר.
זאת מכיוון שלפרופיל בעל שפת התקפה חדה יש תכונות הזדקרות שונות קרי ה-AOA שתגרום להזדקרות נמוכה יותר מפרופיל בעל שפת התקפה מעוגל.
ב-Washout פיזיקלי, זוית ההתקפה זהה לכל אורך הכנף

[MDreamer]

אחלה מאמר!

[b1yossi]

מצויין, תודה.

[gil43]

בעברית, washout נקרא "פיתול" והנושא הוצג בעבר...
ראה באשכול שפתח ישראל אופק בנושא

[Shahar_Hz]

מאמר מעולה !

[sharonx]

מאמר מעולה, נהנתי לקרוא. הידע אישי או שלמדת אוירונאוטיקה ?
אשמח לעוד מאמרים דומים.

[z999]

אני מתחיל לבנות עכשיו דאון (מתוכנית) והבנתי שיש לובעיה רצינית עם TIP STALLING, איך אני מייצראת הפיתול השלילי בקצה הכנף? (המאזנות שלי צמודות לגוף) אני מבין שאני אמור לעשות את זה בהצבה, אני מציב על קורה עם זווית קלה בשפת הזרימה?