В начале 60х Ричард Кляйн решил сделать бумажный самолетик, способный выдерживать довольно сильный ветер, высоко подниматься и хорошо планировать. После долгих экспериментов он достиг поставленной цели. Однажды Ричард показал полет своего самолетика Флойду Фогельману. Оценив полет, два друга решили запатентовать свое изобретение -  «ступенчатый профиль» крыла. В одном из полетов на поле, где в свое время совершили свой полет братья Райт, самолетик пролетел 122 метра.

Аэродинамические профили Кляйна-Фогельмана модифицированные  КФм (в англоязычной литературе KFm) представляют собой целое семейство профилей, объединенных наличием «ступеньки», или нескольких. Каждый из профилей имеет свои особенности и оптимальную область применения.

На настоящий момент имеется 8 профилей КФм. Рассмотрим эти профили

	КФм-1 Толщина профиля 7-9%. Ступенька на 40% хорды. Низкая скорость сваливания,  очень стабильный полет, неплохая подъемная сила, простота изготовления. Хороший профиль для большинства моделей, хотя немного уступает КФм-2
	КФм-2 Толщина 7-9%. Ступенька на 50%. Более высокая подъемная сила, низкая скорость сваливания, стабильный центр давления.  Очень прост в изготовлении, отлично подходит для большинства малых и среднеразмерных пенолетов (до 1,2-1,5м).
	КФм-3 Толщина 9-12%. Ступеньки на 50% и 75% хорды. Более сложен в изготовлении, но обладает высокими летными характеристиками - высокой подъемной силой, низкой скоростью сваливания и механической прочностью. Отличный профиль для тяжелых моделей и планеров.
	КФм-4 Толщина 6-9%. Ступеньки на 50% хорды. Простой в изготовлении, быстрый и маневренный профиль обладает более высокой скоростью сваливания по сравнению с другими профилями КФм. Отличный выбор для пилотажных моделей. Очень практичен на летающих крыльях – позволяет летать на них медленно.
	КФм-5 Ступенька на 40-50% хорды. Добавление ступеньки на выпукло-вогнутых профилях повышает подъемную силу и в тоже время повышает жесткость крыла. Применим на верхнепланах.
	КФм-6 Толщина 9-12%. Ступеньки на 25% и 50%. Прост в изготовлении. Обладает хорошими летными характеристиками на низких скоростях, в тоже время быстр и маневренен. Невысокая скорость сваливания. Отлично подходит для летающих крыльев любых размеров. Хорош для «вторых» моделей, после тренера.
	КФм-7, КФм-8 Эти профили находятся в стадии разработки. Стоит поэкспериментировать с бОльшим количеством ступеней.

В то время как большинство «обычных» профилей делаются более толстыми при необходимости увеличить подъемную силу, или более тонкими для уменьшения лобового сопротивления, профили КФм позволяют одновременно улучшить обе эти характеристики.

Так каким же образом это происходит?!

Непосредственно за ступенькой образуется устойчивый вихрь, который как бы становится частью профиля. Поток воздуха, обтекая этот комбинированный (частично жесткий, частично «воздушный») профиль, создает подъемную силу. А так как на части профиля (на участке вихря) поток воздуха трется о воздух, то лобовое сопротивление крыла с профилем КФм получается заметно ниже сопротивления аналогичного крыла с «обычным» профилем. Таким образом, аэродинамическое качество крыла с профилем КФм выше.  Более того, наличие вихря препятствует  срыву потока, тем самым увеличивая критический угол атаки.

Чем же профили Кляйна-Фогельмана могут быть интересны авиамоделистам?

Во-первых, эффективность профилей КФм проявляется на малых числах Рейнольдса (т.е. малых скоростях и размерах), характерных для малых авиамоделей. Во-вторых, изготовление профилей КФм довольно просто, особенно при строительстве из листовых материалов (например, потолочной плитки). Более того, в большинстве случаев, применение КФм повышает жесткость крыла.

Конечно, все это выглядит очень заманчиво, но моделист «не поверит, пока не проверит». Моделисты провели серию экспериментов для оценки характеристик профилей КФм. В частности, Рич Томсон (RICH THOMPSON) провел сравнение(обсуждение на rcgroups.com) крыла на одном самолете. При этом были проведены полеты на следующих крыльях (обратите внимание, как создан профиль):

Плоское крыло	Симметричный двуяковыпуклый профиль	Плоско-выпуклый профиль Clark
КФм-1	КФм-2	КФм-3
КФм-4 (но ступеньки на 40% хорды)

Полетные качества модели были оценены по пятибалльной системе, результаты приведены в таблице:

Победителем среди оцененных профилей явился профиль КФм-2 (ступенька на 50% хорды на верхней стороне).

Учитывая все вышесказанное, крыло с данным профилем стоит опробовать в своей новой модели. Качество его не вызывает сомнений, а простота изготовления (из потолочной плитки и подобных материалов) играет важную роль при самостоятельном изготовлении авиамодели.

 Не упустите возможность, создайте новую модель с участием профиля-победителя, качество его превосходно, а стоимость материала не «ударит по карману» - и мир в семье и любимое занятие не пострадает!

Акбар Авлияев (akbaraka)