Un aerofoil este termenul folosit pentru a descrie forma secțiunii transversale a unui obiect care, atunci când se deplasează printr-un fluid, cum ar fi aerul, creează o forță aerodinamică. Aerofoilele sunt utilizate pe aeronave ca aripi pentru a produce portanță sau ca palete de elice pentru a produce împingere. Ambele forțe sunt produse perpendicular pe fluxul de aer. Forța de rezistență este o consecință a producerii portanței/împingerii și acționează paralel cu fluxul de aer.
Alte suprafețe aerodinamice includ cotierele, aripioarele, aripioarele și palele rotorului de elicopter. Suprafețele de control (de exemplu, eleroanele, elevatoarele și cârmele) sunt modelate pentru a contribui la secțiunea aerofoilă globală a aripii sau a empenajului (Skybrary, 2011).
Sunt utilizați mai mulți termeni pentru a descrie suprafețele aerofoilare (Dynamic Flight, 2002).
- Bordul de atac = marginea anterioară a profilului aerodinamic
- Bordul de fugă = marginea posterioară a profilului aerodinamic
- Cordură = Linia care leagă marginea de atac și cea de fugă. Denotă lungimea profilului aerodinamic
- Mean Camber Line = Linie trasată la jumătatea distanței dintre suprafața superioară și cea inferioară a profilului aerodinamic. Indică gradul de curbură al aripii
- Punctul de grosime maximă = partea cea mai groasă a aripii exprimată ca procent din coardă
Prin modificarea fiecăreia dintre caracteristicile de mai sus ale unui profil aerodinamic, proiectantul poate ajusta performanța aripii astfel încât aceasta să fie adecvată pentru sarcina sa specifică. De exemplu, un aspirator de recolte poate avea o aripă groasă, cu înclinație mare, care produce o cantitate mare de portanță la viteză mică. În mod alternativ, un avion cu reacție ar avea o aripă subțire, cu o înclinare minimă, pentru a-i permite să se deplaseze la viteze mari.
Cum funcționează
Principiul de bază al unei aripi este descris de teorema lui Bernoullis. Practic, aceasta afirmă că presiunea totală este egală cu presiunea statică (datorată greutății aerului de deasupra) plus presiunea dinamică (datorată mișcării aerului).
Aerul care se deplasează pe suprafața superioară a profilului aerodinamic trebuie să se deplaseze mai repede și astfel câștigă presiune dinamică. Pierderea ulterioară a presiunii statice creează o diferență de presiune între suprafața superioară și cea inferioară care se numește portanță și se opune greutății unei aeronave (sau împingere care se opune rezistenței).
Cu cât crește unghiul de atac (unghiul dintre linia de coardă și fluxul de aer relativ), se creează mai multă portanță. Odată ce este atins unghiul critic de atac (în general în jur de 14 grade), aripa va intra în pierdere de viteză.
.