Slat dan Generator Vortex

Slat dan Generator Vortex

Slat adalah permukaan aerodinamis pada tepi depan sayap yang memungkinkan sayap beroperasi pada sudut serang yang lebih tinggi daripada yang seharusnya. Koefisien angkat yang lebih tinggi dihasilkan sebagai produk dari sudut serang dan kecepatan, sehingga memungkinkan pesawat terbang lebih lambat atau lepas landas dan mendarat dalam jarak yang lebih pendek. Jika slat tepi depan dipasang dalam posisi tetap, maka lebih tepat disebut sebagai slot tepi depan.

Udara dari bawah sayap dapat dipercepat melalui slot menuju daerah tekanan rendah di atas sayap, dan keluar dari slot bergerak sejajar dengan permukaan sayap atas. Aliran berkecepatan tinggi ini kemudian bercampur dengan lapisan batas yang menempel pada permukaan atas dan menunda pemisahan lapisan batas.

Pada sudut serang rendah, aliran udara melalui slot tidak signifikan. Pada sudut yang semakin tinggi, aliran udara melalui slot menjadi semakin signifikan, dipercepat dari daerah tekanan tinggi di bawah sayap ke daerah tekanan rendah di atas sayap. Pada sudut serang tinggi, kecepatan udara tertinggi relatif terhadap airfoil sangat dekat dengan tepi depan, pada permukaan atas.

Di daerah kecepatan udara lokal yang tinggi ini, gesekan permukaan (gaya viskos) sangat tinggi dan lapisan batas yang tiba di slot pada sayap atas telah kehilangan sebagian besar tekanan totalnya (atau energi mekanik total) akibat gesekan ini. Sebaliknya, udara yang melewati slot tidak mengalami kecepatan udara lokal yang tinggi atau gesekan permukaan yang tinggi, dan tekanan totalnya tetap mendekati nilai aliran bebas.

Pencampuran dan Dampak Slot

Pencampuran lapisan batas permukaan atas dengan udara yang tiba melalui slot memberi energi kembali pada lapisan batas, yang kemudian tetap menempel pada permukaan atas sayap hingga sudut serang yang lebih tinggi daripada jika slot tidak ada.

Slot secara alami memberikan penalti pada pesawat yang menggunakannya, karena slot berkontribusi terhadap hambatan dibandingkan dengan sayap tanpa slot. Hambatan ekstra pada kecepatan rendah masih dapat diterima karena pengurangan kecepatan stall yang menguntungkan dan peningkatan karakteristik penanganan, tetapi pada kecepatan yang lebih tinggi, hambatan ekstra yang disumbangkan oleh slot merupakan kerugian yang signifikan, mengurangi kecepatan jelajah dan meningkatkan konsumsi bahan bakar.

Generator Vortex

Generator vortex adalah permukaan aerodinamis yang terdiri dari baling-baling kecil yang menciptakan pusaran dalam aliran udara. Generator vortex menunda pemisahan aliran dan stall aerodinamis, serta meningkatkan efektivitas permukaan kontrol. Biasanya berbentuk persegi panjang atau segitiga, sekitar 80% setinggi lapisan batas, dan dipasang dalam garis membentang di sepanjang bagian belakang tepi depan sayap.

Generator vortex diposisikan sedemikian rupa sehingga memiliki sudut serang terhadap aliran udara lokal, menciptakan pusaran yang menarik udara energetik yang bergerak cepat, dari luar lapisan batas yang bergerak lambat, ke dalam kontak dengan kulit pesawat.

Lapisan batas yang diberi energi lebih tahan terhadap pemisahan aliran daripada lapisan batas yang stagnan (aliran laminar). Hasilnya adalah aliran udara "menempel" lebih baik pada sayap, memungkinkan penerbangan pada kecepatan udara yang lebih rendah dengan kontrol yang lebih baik.