Zračni tok ob letalu

Zračni tok ob telesu je odvisen od oblike telesa in od pojavov v mejni plasti. Zaradi notranjega trenja zraka se na površini letala naredi mejna plast zraka, ki je debela nekaj milimetrov. V mejni plasti naraste hitrost zraka od vrednosti nič na površini letala do hitrosti, ki jo ima zračni tok.

V mejni plasti je zračni tok laminaren ali pa turbulenten - zvrtinčen (slika 1, ni v merilu). V laminarni mejni plasti hitrost zraka z oddaljenostjo od površine enakomerno narašča. Turbulentna mejna plast pa je sestavljena iz manjših vrtincev različnih hitrosti in smeri. V področju, kjer se zračni tok odtrga, se celo pojavi zračni tok, ki ima nasprotno smer od smeri letenja (slika 2). Zrak začne obtekati krilo na prednjem robu, kjer je hitrost zraka nič (zajezna točka). V začetku je na gornji in spodnji strani krila laminarna mejna plast, kasneje pa približno na mestu najmanjšega tlaka preide v turbulentno. Najmanjši tlak je ponavadi na najdebelejšem delu krila.


Turbulentna mejna plast se normalno odtrga pri zadnjem robu krila v obliki vrtincev. Če je mejna plast laminarna, se lahko odtrga zelo zgodaj in se naredi široko področje vrtincev, ki povečajo upor in povzroče močan padec vzgona. Turbulentna mejna plast se bolje drži površine krila, ker lahko odvzame energijo zračnemu toku zunaj mejne plasti. Zato je treba izbrati tako obliko, da se laminarna mejna plast ne odtrga, temveč preide v turbulentno.


Športna letala imajo lahko na prednjem robu krila kratko trioglato pločevino ali kos žice (slika 3) zato, da opozori pilota na prevlečeni let (majhno hitrost). Če je vpadni kot krila velik, se zračni tok odtrga najprej na tem mestu. Vzgon se nenadoma zmanjša, letalo pa začne drhteti. Obenem se poveča aerodinamični moment, ki obrača letalo na nos in ga vrača na manjše vpadne kote.


Kjer hočemo preprečiti, da bi se laminarna mejna plast odtrgala, imamo generatorje turbulence (slika 4), s katerim dosežemo, da laminarna mejna plast preide v turbulentno in se zato ne odtrga. To so pločevinaste ploščice, ki so na krilu poprek postavljene v zračni tok. Istemu namenu rabi pri letalskih modelih žica, ki je napeta pri prednjem robu krila.

Na puščičastem krilu pride pri manjših hitrostih v mejni plasti do drsenja zračnega toka od korena proti koncu krila. Zaradi tega se efektivna globina krila poveča, mejna plast postane bolj debela in se hoče odtrgati. Da bi to preprečili, postavimo na krilo pregradne plošče mejne plasti (slika 5). Isto bi lahko dosegli s tlorisno obliko krila, kot je prikazana na sliki 6, kjer je prednji rob krila podoben žaginemu zobu.


Prehod krila v trup ali spoj višinskega in smernega repa, kot je na primer pri tako imenovanem T repu (slika 7), moramo tako oblikovati, da je interferenčni upor, ki ga povzroča interferenca mejnih plasti delov, ki se stikajo čim manjši. Zato imamo na stiku T repa interferenčno kapljasto telo.


Do sedaj smo obravnavali negibljive pomožne naprave na letalu (slika 3- 6), imamo pa še gibljive in dinamične naprave, ki vplivajo na zračni tok ob letalu. S krmili in trimerji krmarimo letalo okoli treh osi: okoli prečne osi z višinskim krmilom. Krmilo je gibljivo pritrjeno na stabilizator ali na krilo. Z odklonom krmila se spremeni zakrivljenost aerodinamičnega profila, ki ga sestavljata stabilizator in krmilo.