Virvelgenerator

Virvelgeneratorer av merket Micro Dynamics ettermontert på vingene til en Cessna 182.

1967 Modell Cessna 182K med ettermonterte virvelgeneratorer høyt på fremre vingekant.

TA-4SU Super Skyhawk med en rekke virvelgeneratorer på en slat i fremre stilling.

Flyet Symphony SA-160 ble konstruert med to uvanlige virvelgeneratorer på vingen for å sikre effekt av balanseroret under steiling.

En virvelgenerator (engelsk vortex generator, VG) er en aerodynamisk effektiv flate som består av en liten «finne» som danner en luftvirvel (engelsk vortex). De finnes på mange gjenstander der aerodynamiske effekter er viktige, men begrepet virvelgenerator er oftest brukt når vi snakker om fly. Med virvelgeneratorer kreves det større angrepsvinkel før luften slutter å strømme langs vingens øvre flate, og før vingen steiler. Vingen blir med dette mer effektiv. På supersoniske fly med bakoverbøyde vinger demper de problemet med shock stall/plutselig steiling.

Virkningsmåte

Vanligvis benyttes virvelgeneratorer for å utsette at luftstrømmen slutter å følge øvre flaten av vingen når steiling nærmer seg. For å oppnå dette monteres de på overflaten av forskjellige fartøyer. På fly monteres de på fremre tredjedelen av vingens overflate, i en lang rekke langs hele vingen, også for å beholde laminær strømning over rorene langs bakre kant av vingene.

Virvelgeneratorer er vanligvis firkantede/rektangulære, eller trekantede. De går vanligvis omtrent 80 prosent opp i luftgrenselaget ovenfor vingen og er montert i nærheten av der vingen er tykkest. De sees ofte på vinger og den vertikale finnen på rutefly. Virvelgeneratorene er montert med en skrå vinkel i forhold til luftstrømmen. De skaper en rotasjon i luftstrømmen slik at noe av den raskt strømmende luften like ovenfor vingen roterer ned mot overflaten og følger den raskere bakover. Uten virvelgeneratorer blir grenselaget med mer saktestrømmende luft tykkere ettersom lufta følger vingen bakover. Det tykke laget med luft som strømmer saktere bakover vingen bidrar til mindre styreeffekt av rorene bakerst på vingen.

Ettermontering

En del fly leveres fra fabrikanten med ferdig monterte virvelgeneratorer, men det er mer vanlig at de blir montert med ferdige godkjente sett som kjøpes for å bedre STOL egenskapene (short take off and landing / avgang og landing på kort rullebane) for småfly. For fly som er hjemmebygget og under eksperimentelle regler, er montering av virvelgeneratorer enkelt, raskt å montere og rimelig billig. For ferdigbyggede fly med typesertifikat kan godkjenningsprosedyrer bli kostbare. De som produserer settene for ettermontering, påstår at virvelgeneratorene minsker steilehastigheten, reduserer avgangs og landingshastighetene, og at de øker effekten av balanseror, høyderor og sideror og dermed øker styrekontrollen og sikkerhet ved lave hastigheter. En ulempe med virvelgeneratorer er at den vanlige hastigheten når man flyr i en høyde blir noe redusert. Det er gjort forsøk med en Cessna 182 og en Piper PA-28-235 Cherokee der det ble påvist redusert hastighet med 1,5 til 2 knop.

Oppførsel ved steiling

De forskjellige småflyene oppfører seg forskjellig ved steiling / stall. En Cessna 172 holder seg i samme høyde lenge bare flyets nese løftes, men når steiling inntreffer, føles det som om flyet plutselig faller fort. Den samme flytypen med virvelgeneratorer flyr ved enda mindre hastighet, men når steiling inntreffer, begynner flyet å bevege seg nedover sakte, og så litt fortere etterhvert. Det gir en følelse av trygghet og kontroll at overgangen fra å fly til steiling er jevn med virvelgeneratorer, i motsetning til det plutselige fallet uten virvelgeneratorer.

Snø, is og beskyttelse

Det er beskrevet at det er vanskeligere å fjerne snø og is fra en vinge med virvelgeneratorer enn fra en glatt vinge, men det kan også sies at en vinge med virvelgeneratorer er mindre utsatt for isdannelse under flyging.

Hvis det benyttes tøytrekk over vinger og flykroppen, vil kantene av virvelgeneratorene lett lage hull i stoffet på trekket, og de kan være grunn til at det må velges mer solid stoff i trekket.

For to motors fly påstår produsentene at minimumshastighet med en motor er redusert, maksvekt er øket, rorkontrollen er bedre, mykere bevegelser i turbulens, og flyet blir en mer stabil plattform for instrumentflyging.

For et tomotors fly bestemmes maksimumsvekten både av styrken av vinger og flykropp, og av kravet til klatreevnen med bare en motor. En lavere steilehastighet reduserer kravet til klatreevne og tillater dermed større totalvekt.