Кільце Тауненда

Кільце́ Тауне́нда (англ. Townend ring) — кільцевий обтічник радіального авіаційного двигуна, що призначений для зменшення лобового опору повітря. Так же, як і його сучасник, обтічник (капот) NACA, кільце Тауненда спрямовує потоки повітря і з зовнішнього боку, і з внутрішнього, між кільцем і циліндрами, що покращує охолодження двигуна.

Кільце Тауненда на літаку «Pratt & Whitney R-985»
АІР-9-біс О. С. Яковлєва з кільцем Тауненда, 1934
Винищувач Boeing P-26 Peashooter з кільцем Тауненда

Передумови винаходу

У 1920-ті роки в авіації широко використовувалися зіркоподібні двигуни повітряного охолодження. Завдяки застосуванню нових матеріалів і покращенню форми оребрення циліндрів вдалося створити стаціонарні двигуни великої потужності — понад 500 к.с. У порівнянні з двигунами водяного охолодження вони мали меншу питому вагу, простішу конструкцію і були дешевшими. Недоліком двигунів повітряного охолодження був великий аеродинамічний опір через виступання у потік малообтічних ребристих циліндрів та зростання міделя такого мотора.

Створення винаходу та його використання

У 1927 році співробітник Національної фізичної лабораторії (англ. National Physical Laboratory, NPL) у Великій Британії доктор Юбер Тауненд (англ. Hubert Townend) займався вивченням обтічності тіл, типу фюзеляжу-монокока або корпуса дирижабля. Він виявив, що при розташуванні кільцевої поверхні біля передньої частини дослідного тіла сумарний аеродинамічний опір зменшується. При проходженні через кільце, потік прискорювався, а збільшення швидкості обтікання перешкоджало передчасному відриву потоку та утворенню вихорів. На основі цього дослідження він розробив конструкцію обтікача циліндрів зіркоподібного двигуна у формі вузького кільця.

Запатентоване у 1929 році[1] британцем обтічне кільце стало типовим елементом конструкції для швидкісних літаків першої половини 1930-х років з радіальними двигунами повітряного охолодження. Встановлення кільця давало зменшення аеродинамічного опору двигуна на 15% та зростання максимальної швидкості на 15-25 км/год.

Між 1931 та 1935 роками конструкції NACA і Тауненда вважались прямими конкурентами; прибічники кожної з конструкцій стверджували, що їх вибір є кращим. У США профіль обтікача NACA витіснив кільце Тауненда через втручання військових, що замовили у 1933 році серію бомбардувальників Martin B-10 саме з обтікачем NACA (і одночасно відмовились від Boeing B-9 з кільцем Тауненда). Як тоді стверджували, новий обтікач Martin B-10 не тільки збільшив швидкість на 48 км/год, але і суттєво зменшив швидкість при посадці.

По мірі розвитку авіації виявилось, що кільце Тауненда є ефективним лише на швидкостях не вищих за 400 км/год, і до кінця 1930-х воно перестало використовуватись у нових розробках швидкісних літаків.

Див. також

Примітки
  1. US 1813645 A H. c. H. Townend Means for reducing eddy formation in the airflow passing aircraft bodies

Джерела

Посилання
  • B-9 Bomber на сайті компанії «Boeing»(англ.)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.