Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Low-speed wind tunnel tests of an aircraft model at high angle of attack

Tobiasz Dybowski

Abstract

The aim of this thesis is to research the aerodynamic characteristics of high maneuver aircraft at high post-stall angles of attack. The research was conducted in an a low speed wind tunnel in the laboratory of low speeds in the Institute of Aeronautics and Applied Mechanics. The tests were made on a aircraft model equipped with control surfaces enabling the changing of their position. The first part of the thesis is a theoretical introduction to the theme regards strake-wing configuration. In this part the issues of vortex flows, typical for the slender wing was introduced. The advantages and disadvantages of this configuration have been discussed along with the accompanying aerodynamic phenomenon. Further the non linearity of aerodynamics at large angles of attack and the criteria used to rate high maneuver aircraft at high angles of attack have been discussed. The second part of the thesis is the practical part in which the description of the testing facility used in the tests has been introduced. This part also contains the description of the methodology of the conducted tests, the scope of angles of attack and angles of sideslip and settings of control surfaces used. Measurements of longitudinal, directional and lateral stability and the effectiveness of aileron, elevator and rudder for a range of angles of attack from -3o to 57o. At first the research was conducted for two flap sets (30o and 25o), however due to inferior results during tests the 25o flap set was discarded. The main characteristics of the plan were resarched for a variety of sideslip angles, ranging from 2o to 20o. To show the dynamic characteristics of the aircraft a rating criteria specified for high angles of attack was used, resulting in a series of integrated Bihrle-Weissman charts. The described results show the aerodynamic properties of the designed aircraft, its stability and control effectiveness. The last part is a critical analysis of the results and conclusions stemming from them, concerning adopted solutions their configurations and effects on external factor results.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Tobiasz Dybowski (FPAE) Tobiasz Dybowski,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Badania modelu samolotu w tunelu aerodynamicznym małych prędkości w zakresie dużych kątów natarcia
Supervisor
Krzysztof Kubryński (FPAE/IAAM) Krzysztof Kubryński,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
21-03-2016
Issue date (year)
2016
Pages
58
Internal identifier
MEL; PD-3660
Reviewers
Krzysztof Kubryński (FPAE/IAAM) Krzysztof Kubryński,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Konrad Gumowski (FPAE/IAAM) Konrad Gumowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
badania tunelowe, aerodynamika dużych kątów natarcia, stateczność i sterowność na dużych kątach natarcia
Keywords in English
wind tunnel tests, high angle of attack aerodynamics, stability and control effectiveness at high angle of attack
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy dyplomowej było zbadanie własności i charakterystyk aerodynamicznych samolotu o dużej manewrowości operującego na wysokich, zakrytycznych kątach natarcia. Badania przeprowadzone zostały w tunelu aerodynamicznym znajdującym się w laboratorium małych prędkości Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej. Do przeprowadzenia badań posłużono się modelem samolotu wyposażonego w powierzchnie sterowe umożliwiające zmianę kąta ich ustawienia. Pierwsza część pracy to wprowadzenie teoretyczne do badanego zagadnienia. W tej części przedstawiona została problematyka przepływów wirowych, z którymi związane jest zastosowane w modelu skrzydło pasmowe. Opisane są wady i zalety takiego rozwiązania oraz występujące na nim zjawiska aerodynamiczne. Kolejno przedstawiona została nieliniowość aerodynamiki dużych kątów natarcia, oraz kryteria jakie stosuje się w ocenie samolotów operujących na wysokich kątach natarcia. Druga część pracy to część praktyczna, w której zawarty jest opis stanowiska pomiarowego użytego w badaniach - omówione są jego wady, zalety oraz zastosowane poprawki. W tej części znajduje się również przedstawienie metodologii przeprowadzonych badań, zakres kątów natarcia i kątów ślizgu oraz użyte ustawienia powierzchni sterowych. Zostały przeprowadzone badania stateczności podłużnej, poprzecznej i kierunkowej oraz efektywność sterowania lotkami oraz sterem kierunku i wysokości dla zakresu kątów natarcia od -3o do 57o. Badania przeprowadzane były początkowo dla dwóch wychyleń klap przednich (30o oraz 25o), jednakże ze względu na gorsze wyniki w trakcie badań zrezygnowano z rozwiązania z klapą wychyloną o 25o. Główne własności samolotu zostały zbadane dla kilku kątów ślizgu od 2o do 20o. Zastosowano kryteria oceny własności dynamicznych samolotu stosowane przy dużych kątach natarcia, czego końcowym wynikiem są zintegrowane wykresy Bihrle-Weissmana. Wyniki przedstawione na wykresach ukazują własności aerodynamiczne projektowanego statku powietrznego, jego stateczność oraz sterowność. Ostatnią część pracy stanowi krytyczna analiza otrzymanych wyników oraz wyciągnięte na ich podstawie wnioski dotyczące przyjętych rozwiązań, konfiguracji oraz wpływu na wyniki czynników zewnętrznych.
File
  • File: 1
    Tobiasz_Dybowski_praca_inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 10326

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTe8b65862aebe4793a03776fad62d4ff2/
URN
urn:pw-repo:WUTe8b65862aebe4793a03776fad62d4ff2

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page