Strona0261

261

huśtywać skrzydło i amplituda drgań będzie wzrastała aż do zniszczenia skrzy-dła (opór ujemny).

Aby zatem zrozumieć mechanizm flatteru, należy przede wszystkim wyjaśnić, jak powstają siły zgodne w fazie z prędkością, tj. jak wytwarza się mechaniczny opór ujemny.

Skrzydło, rozpatrywane jako belka umocowana na jednym końcu, może wykonywać drgania dwóch zasadniczych typów: giętne i skrętne (rys. 10.22a i b). Określmy siły działające na skrzydło, które wykonuje drgania giętne w napotkanym strumieniu powietrza. Przy drganiach giętnych przekrój skrzydła, przedstawiony na rys. 10.23, porusza się w górę i w dół, pozostając równoległym do samego siebie. Skrzydło jest nieco pochylone w stosunku do kierunku lotu; kąt a (rys. 10.23) nosi nazwę kąta natarcia. Jeśli jednak skrzydło, wykonując drgania, porusza się w pewnej chwili w górę, jest to równoznaczne ze zmniejszaniem się kąta natarcia. Jeżeli zaś skrzydło porusza się w dół, jest to równoznaczne ze zwiększaniem się kąta natarcia.

Z drugiej strony, od kąta natarcia zależy siła nośna; w pierwszym przybliżeniu przyrost siły nośnej AF jest proporcjonalny do przyrostu kąta natarcia. W ten sposób przy ruchu skrzydła w górę, gdy kąt natarcia ma przyrost ujemny, powstaje dodatkowa siła AF skierowana w dół, tj. w kierunku przeciwnym do kierunku prędkości ruchu drgającego. Gdy zaś skrzydło porusza się ku dołowi, kąt natarcia wzrasta i powstaje dodatkowa siła AF skierowana ku górze. W ten sposób wzrost siły nośnej jest zawsze skierowany przeciwnie do kierunku prędkości. Wskutek tego mamy opór dodatni przeciw ruchowi drgającemu i nie mogą powstać czysto giętne drgania samowzbudne skrzydła w czasie lotu. W analogiczny sposób można przekonać się o tym, że niemożliwe są i czysto skrętne drgania samowzbudne skrzydła, powstające bowiem przy drganiach skrętnych dodatkowe momenty aerodynamiczne są skierowane w kierunku przeciwnym do prędkości kątowych przekroju skrzydła.

W celu wyjaśnienia zjawiska flatteru konieczne jest rozważenie złożonych giętno-skrętnych drgań skrzydła.

Jak widzieliśmy, czysto giętne lub czysto skrętne drgania skrzydła są niemożliwe; jeden rodzaj drgań powoduje powstawanie drgań drugiego rodzaju,