פרופיל אווירודינמי הוא צורת החתך של כנף, פרופלור, רוטור או טורבינה. גם מפרשים ומשטחי סירות מתוארים לעיתים כפרופילים. צורת הפרופיל משפיעה מאוד על ביצועי כלי הטיס, בעיקר על כוחות העילוי (הכוח שמרים) והגרר (הכוח שמאט), שנוצרים בגלל זרימת האוויר סביבו. כוח האווירודינמי נחלק לתרומה מלחץ על המשטח (עילוי) ולתרומת גזירה הנובעת מצמיגות האוויר (גרר).
פרופילים תת-קוליים בדרך כלל בעלי שפת התקפה מעוגלת, שפת זרימה חדה ואי-סימטריה בין המשטח העליון והתחתון. פרופיל דומה במים נקרא סנפירית. העילוי נוצר בעיקר מזווית ההתקפה (זווית בין כיוון הזרימה למיתר הפרופיל) ומהעקומה הגאומטרית של הפרופיל. הפרופיל משנה את כיוון הזרימה, וזה יוצר הפרשי לחצים ומהירויות בין הצד העליון לתחתון, כפי שמתארת משוואת ברנולי. ניתן גם לתאר את העילוי בעזרת סירקולציה (הסתובבות מיקוםית בזרימה) ותורת קוטה-ג'קובסקי (Kutta-Joukowski), המקשרת בין סירקולציה למהירות ועילוי.
כנפיים, מאזנים ופרופלורים משתמשים בפרופילים אווירודינמיים. מפרשים וסנפיריות בסירות פועלים על עקרונות דומים. גם בעלי חיים משתמשים בעקרונות אלה - דוגמאות בולטות הן ציפורים ודגים. בתכנון המטרה היא בדרך כלל להגדיל עילוי ולהקטין גרר. פריטים גדולים אחרים שנכנסים לזרימה, כמו בניינים או גשרים, גם מייצרים כוחות אווירודינמיים כתלות בזווית שלהם יחסית לזרימה.
גרף ממחקר מנהרת רוח מראה שמקדם העילוי גדל בקו ישר עם עליית זווית ההתקפה בתחילה, אך סביב זווית גדולה (במקרה אחד כ-18 מעלות) מתרחשת הזדקרות (stall): שכבת הגבול נפרדת מהמשטח העליון, העילוי יורד במהירות והגרר גדל. עובי שכבת הגבול משפיע גם על תכונות הפרופיל.
עיצוב הפרופיל משתנה לפי מטרת השימוש: פרופילים אי-סימטריים יכולים לייצר עילוי גם בזווית התקפה אפס. פרופילים סימטריים עדיפים לטיסה הפוכה או למאזנים, והם נותנים טווח גדול יותר של זוויות התקפה לפני הזדקרות. בפרופילים על-קוליים שפת ההתקפה חדה יותר, ויש להם עקמומיות נמוכה לעתים קרובות כדי לאפשר מהירות גבוהה יותר בלי גרר גדול. בפרופלי כנף מודרניים יש שינוי בפרופיל לאורך המרחק מקורת הכנף, כדי להתאים לזרימות שונות בכל אזור.
מדפים (flaps) בשפת הזרימה משמשים לשינוי עקומת הפרופיל וליצירת עילוי נוסף. במערכות מסוימות המדף יכול אף להיסגר חלקית בתוך הכנף כשהוא לא בשימוש. לפרופיל שמתוכנן לשמור על זרימה למינרית (זרימה חלקה לא מערבולתית) יש עובי מקסימלי במקום המתאים; אך זיהומים כמו גשם או לכלוך עלולים לגרום להיפוך לזרימה טורבולנטית.
פרופילי NACA פותחו על ידי הוועדה הלאומית המייעצת לאווירונאוטיקה של ארצות הברית. NACA הגדירה משוואות שמייצרות צורת פרופיל לפי קוד של ארבע ספרות. הדוגמה המפורסמת היא NACA0012. כיום קיימים כלים תוכנתיים לתכנון פרופילים לפי דרישות, כגון PROFOIL, XFOIL ו-AeroFOIL.
תורת הכנף הדקה פותחה על ידי מקס מנק והותאמה על ידי חוקרים בשנות ה-20 של המאה ה-20. זוהי תאוריה פשוטה שמקשרת בין זווית ההתקפה לעילוי עבור זרימות בלתי דחיסות ובלתי צמיגות (זרימות אידיאליות). התאוריה מניחה שהפרופיל דק ושניתן להתייחס לבעיה כבעיית זרימה דו־ממדית.
כמה תוצאות חשובות של התאוריה הן: המרכז האווירודינמי נמצא ברבע המיתר (קו בין שפת ההתקפה לשפת הזרימה), והשיפוע של מקדם העילוי ביחס לזווית ההתקפה הוא כ-2π לכל רדיאן (כלומר, מקדם העילוי גדל בקצב קבוע עם הזווית, בטווח הליניארי). עבור פרופיל עקמומי התיאוריה מובילה לנוסחה פשוטה: c_L = c_{L_0} + 2\pi\alpha, כאשר α זו זווית ההתקפה ברדיאנים ו-c_{L_0} הוא מקדם העילוי בזווית אפס. תורת הכנף הדקה אינה מתחשבת בזעזוע ההזדקרות.
תורת קוטה-ג'קובסקי קושרת את העילוי לסירקולציה על פני הפרופיל באמצעות L' = -ρ∞ V∞ Γ, כאשר Γ היא הסירקולציה סביב הפרופיל. פתרונות מתמטיים מפורטים משתמשים בפיתוחים טוריים כדי למצוא את פילוג הערבוליות על פני המיתר ולחשב את מקדמי העילוי והמומנט המתאימים.
פרופיל אווירודינמי הוא צורת חתך של כנף או פרופלור. צורה זו קובעת איך האוויר זורם סביב הפרופיל.
כאשר האוויר זורם סביב כנף, הוא יוצר עילוי. עילוי הוא כוח שמרים את המטוס. גרר הוא הכוח שמאט את המטוס. צורת הפרופיל וקו הזרימה קובעים את ההבדל בלחץ ובמהירות בין הצד העליון לתחתון, וזה יוצר עילוי.
זווית התקפה היא הזווית בין הזרם למיתר של הפרופיל. אם מעלים את הזווית, העילוי גדל. אם מעלים אותה יותר מדי, מתרחשת הזדקרות (stall) - האוויר מפסיק לזרום חלק והכנף מפסידה עילוי.
פרופילים אי-סימטריים יכולים לתת עילוי גם כשזווית ההתקפה היא אפס. פרופילים סימטריים טובים לטיסה הפוכה. בפרופילים על-קוליים שפת ההתקפה חדה ויש פחות עקמומיות, כדי לטוס מהר.
גם מפרשים בסירות וכנפי דגים וציפורים עובדים בדומה לכנפיים. פרופילי NACA פותחו בארצות הברית כדי להגדיר צורות כנף בצורה מתמטית. מדענים כתבו תיאוריות פשוטות שמקשרות בין זווית ההתקפה לכמות העילוי, אבל התיאוריות לא מתארות את ההזדקרות במלואה.
תגובות גולשים