Buffeting ( ‘trzepotanie’) – zjawisko aeroelastyczne związane z przekroczeniem prędkości dopuszczalnej, w wyniku którego dochodzi do wymuszonych drgań części statku powietrznego, zwykle sterów. thumb|Usterzenie w kształcie litery T samolotu ATR 72 odporne na zjawisko buffetingu
Opis zjawiska Do powstania tego typu drgań dochodzi w sytuacji, gdy usterzenie znajduje się w zaburzonym strumieniu wywołanym oderwaniem się strug od powierzchni skrzydła lub przy przejściu skrzydło-kadłub. W lotach z małą prędkością zjawisko buffetingu występuje przy dużych kątach natarcia na skutek wirów powstających w spływającym powietrzu ze skrzydła. Przy dużych prędkościach do trzepotania dochodzi przy małych kątach natarcia skrzydła i wywołują je wiry spływające ze skrzydła gdy powstają na nim fale zagęszczeniowe. Drgania ulegają nasileniu w sytuacji, gdy częstotliwość zaburzonego strumienia powietrza jest równa częstotliwości drgań usterzenia. Może to prowadzić do powstania zjawiska rezonansu, w którym nieznaczne nawet siły pobudzające są w stanie wywołać bardzo duże amplitudy (ugięcie) ruchu drgającego i doprowadzić do zniszczenia usterzenia.
Drgania tego typu są eliminowane z konstrukcji poprzez staranne opracowanie przejścia skrzydła w kadłub oraz umieszczenie usterzenia poza obszarem zaburzonego strumienia. Z tego względu między innymi stosuje się wysokie umieszczenie usterzenia wysokości i układ usterzeń w kształcie litery T.
Badania w locie każdego prototypu płatowca obejmują również badania buffetingu. Polscy konstruktorzy lotniczy spotkali się z tymi problemami podczas opracowania konstrukcji PZL.23 Karaś, PZL.37 Łoś, SZD-14 Jaskółka M i in. Samolot pasażerski PZL MD-12, o znakach rejestracyjnych SP-PAL 17 września 1963 roku uległ katastrofie na skutek utraty usterzenia w wyniku buffetingu Polska Technika Lotnicza, s. 10-11, dostęp: 2018-08-09.
Zagadnienia teoretyczne Buffeting analizowany jest w ramach szerszej teorii drgań aeroelastycznych, do której zalicza się także flatter skrzydeł i usterzeń. Opis matematyczny tych zjawisk wykorzystuje równania ruchu w postaci macierzowej, w których kluczową rolę odgrywają częstotliwości własne konstrukcji, momenty bezwładności oraz siły aerodynamiczne działające w zaburzonym strumieniu. W literaturze podkreśla się, że analizując drgania usterzeń należy uwzględniać również ugięcia kadłuba, traktując je jako dodatkowy stopień swobody wpływający na charakter ruchu całego układu.
Buffeting bywa zatem przedstawiany jako przykład drgań wymuszonych usterzenia w niejednorodnym przepływie za skrzydłem lub kadłubem.
Przypisy
Bibliografia
Linki zewnętrzne YouTube - Bufeting w samolocie Piper PA-30 Twin Comanche dostęp: 2018-08-16, YouTube - Flatter i bufeting w samolotach różnych typów dostęp: 2018-08-16.
Kategoria:Aeromechanika