Zjawisko efektu przypowierzchniowego w lotnictwie

Praca dotyczy opisu zjawiska aerodynamicznego, jakim jest efekt przypowierzchniowy w transporcie lotniczym, wykorzystywany podczas lotu samolotów nazywanych ekranoplanami lub GEV (Ground Effect Vehicle). Analiza zjawiska przypowierzchniowego oraz zbadanie wpływu oddziaływania elementów konstrukcyjnych płatowca na efekt przypowierzchniowy podyktowane były potrzebą zwiększenia bezpieczeństwa podróżujących, ale także poprawienia aspektów ekonomicznych eksploatacji płatowców. Porównano właściwości ekranoplanów, odnosząc je do konstrukcji konwencjonalnych samolotów spotykanych w lotnictwie cywilnym, oraz wskazano istotne różnice i cechy budowy ekranoplanów charakterystyczne tylko dla tego środka transportu. Zbadano zjawiska przepływowe wokół płata znajdującego się w obszarze działania efektu przypowierzchniowego, dobrano profil lotniczy odpowiedni do stworzonego przez autorów koncepcyjnego modelu płatowca. Zbadano skutki wykorzystania szeroko pojętej mechanizacji skrzydła na zwiększenie efektu przypowierzchniowego. Na podstawie badań symulacyjnych określono wpływ oddziaływania spalin turbinowego silnika odrzutowego na skrócenie drogi startowej ekranoplanu oraz zwiększenie bezpieczeństwa podczas lotu i lądowania. Wykazano pozytywny wpływ tego zabiegu na jednostkowe zużycie paliwa przez turbinowy silnik lotniczy pracujący w układzie napędowym ekranoplanu. Zaproponowano koncepcję konstrukcyjną płatowca, w której wykorzystano efekt przypowierzchniowy podczas lotu. Określono założenia projektowe oraz kierunki dalszych prac związanych z przyszłością ekranoplanów. Wyniki zaprezentowane w monografii mogą być podstawą teoretyczną stosowaną w projektowaniu nowych konstrukcji oraz analizie istniejących, co będzie prowadzić do opracowania efektowniejszych i bezpieczniejszych konstrukcji.

Przedmowa
1. Wstęp
2. Aerodynamika efektu przypowierzchniowego
2.1. Podstawy tworzenia efektu przypowierzchniowego
2.2. Opis współczynników aerodynamicznych
3. Klasyfikacja ekranoplanów
3.1. Rozwiązania konstrukcyjne stosowane w ekranoplanach
3.2. Klasyczny ekranoplan
3.3. Ekranoplany o wspomagającym napędzie dwusilnikowym oraz ciężkie ekranoplany wielosilnikowe
3.4. Ekranoplan o zwiększonym wpływie działania dynamicznej poduszki powietrznej
3.5. Koncepcje ekranoplanów
4. Analiza numeryczna w mechanice płynów
5. Analiza numeryczna działania efektu przypowierzchniowego
5.1. Dobór profilu lotniczego do ekranoplanu
5.2. Wpływ działania klap na charakterystyki profilu
5.3. Wpływ działania slotów na charakterystyki profilu
5.4. Wpływ skierowania spalin w locie przypowierzchniowym na powierzchnię profilu
5.5. Koncepcja płatowca
6. Podsumowanie
6.1. Ogólna charakterystyka wyników pracy
6.2. Ważniejsze wnioski ze studiów i badań własnych
6.3. Kierunki dalszych prac
Bibliografia
Wing in ground effect phenomenon in aviation (Summary)