הדפסה הגרר המושרה.
inducedrag.jpgהגרר המושרה הוא תוצר לוואי של העילוי. כיצד הוא נוצר? כזכור לנו, הפרופיל האווירודינמי נועד במכוון ליצור מצב של לחץ דינמי נמוך מתחת לכנף ולחץ דינמי גבוה מעל הכנף. לכן התוצאה היא שהאוויר הנמצא מתחת לכנף, באזור שכבת הגבול, שרוי בלחץ סטטי גבוה.

האוויר "הסובל" מהפרשי הלחצים, שואף "להשוות לחצים". הוא שואף לעשות זאת על ידי "בריחה" של אוויר מאזור הלחץ הסטטי הגבוה לאזור הלחץ הסטטי הנמוך. היינו, מעבר של אוויר הנמצא מתחת לחנף אל החלק העליון של הכנף. הוא עושה זאת על ידי כך שבאזור קצה הכנף, האוויר "מטפס" על קצה הכנף ועולה אל מעל לכנף. זרימה זו נקראת "הזרימה התלת מימדית".
tipvortex.jpg
 נוצר מצב שבו מתחת לכנף יש תנועה של האוויר בכוון התקדמות המטוס, אבל גם תנועה של אוויר לכוון קצה הכנף. כלומר גם תנועה של אוויר משפת ההתקפה לכוון שפת הזרימה, וגם תנועה מאזור שורש הכנף לאזור קצה הכנף.

 

באותו זמן, מעל הכנף, יש גם כן תנועת אוויר בכוון התקדמות המטוס, אבל גם תנועה לכוון שורש הכנף. כלומר תנועה של אוויר משפת ההתקפה לשפת הזרימה, וגם תנועה מאזור קצה הכנף לאזור שורש הכנף.



נוצרת הצלבה של המגמות בתנועת האוויר: האוויר זורם פנימה לשורש הכנף/החוצה לקצה הכנף בהצלה וגם משפת הזרימה לשפת ההתקפה. ההצלבה הזאת גורמת לערבול של האוויר. הערבול נוצר בשני מקומות: בקצה הכנף ובאזור שפת הזרימה.

 

באזור קצה הכנף, נמצא ניגוד הכוונים החריף ביותר: תנועה מבפנים החוצה (כלומר משורש הכנף לכוון קצה הכנף – באזור שמתחת לכנף) מול תנועה מבחוץ פנימה (כלומר מקצה הכנף לכוון שורש הכנף – באזור שמעל לכנף). כתוצאה מכך, בקצה הכנף נוצרות מערבולות חזקות. הן נקראות בשם "מערבולות קצה כנף" wing tip turbulence.
tipvortex2.jpg
המערבולות בקצה הכנף (ובאזור שפת הזרימה), הן חלק מהגרר המושרה. הבעיה העיקרית היא מערבולות קצה הכנף, שהן החזקות יותר.

 

כוון התנועה של מערבולות קצה כנף הוא נגד כוון השעון והן מסתלסלות כלפי מטה, כמו זוג פאות המחוברות לקצות הכנף.
tipvortex6.jpg
כאמור, גם באזור שפת הזרימה נוצרות מערבולות: לשם מגיע זרם מעל הכנף עם מגמה "פנימה" וזרם מתחת לכנף עם מגמה "החוצה". באזור שפת הזרימה ממילא מתנתק זרם האוויר מהכנף וכיון שאין מה שידביק אותו לשום כוון, הוא סובל מהצלבות כוון האוויר שהיו על הכנף, ומתערבל.

 

המפגש של הזרמים מעל ומתחת לכנף, בשפת הזרימה, יוצר הטיה של זרם האוויר כלפי מטה. תופעה זו נקראת downwash. הסטה זו של הזרימה, משפיעה גם על הזרימה על פני הכנף. ההסטה כלפי מטה בחלק שמאחורי הכנף, משפיעה על הזוית הממוצעת של הזרימה. במקום שהזוית  תהיה זו שישנה באזור שפת ההתקפה, נוצר ממוצע שלוקח בחשבון את ה-downwash מאזור שפת הזרימה.

 

התוצאה של ה-downwash היא ששקול הזרימה נוטה לאחור. אם שקול הזרימה נוטה לאחור, במקום להיות (נניח) בניצב למיתר הכנף, הוא למעשה מצטרף לכוון ההשפעה הכללי של הגרר. זהו למעשה הגרר המושרה הנוצר עקב ערבול האוויר על הכנף וה-downwash.
induced.jpg
כתוצאה מה"משיכה" של אפקט ה- downwash נוטה כאמור שקול העלוי לאחור, במקום שיהיה בניצב לזרימת האוויר, ועקב כך נוצר אבוד מסוים של פוטנציאל העלוי של המטוס.

 

dwonwash.jpg
ואיך נראות המערבולות, אילו היינו יכולים לראות אותן? כך (צילום של הדמיה תרמית):

induceddrag.jpg

 

 

 


 

spacer.png, 0 kB