b2) Principios de Aerodinámica

MP11 Constitución y navegación de las MP11
Constitución y navegación de las
aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de Aerodinámica
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b.1 Física de la atmósfera, su aplicación.
b.2 Principios de aerodinámica.
b 2 Principios de aerodinámica.
b.2
aerodinámica
b.3 Teoría del vuelo en diferentes situaciones.
b.4 Estabilidad y control del vuelo.
b 5 Efectos generados en el vuelo supersónico.
b.5
supersónico
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
2
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b.2) Principios de aerodinámica.
b.2) Principios de aerodinámica.
AERODINÁMICA: INTRODUCCIÓN
Definición:
La Aerodinámica es la rama de la mecánica de fluidos que estudia las
acciones que aparecen sobre los cuerpos sólidos cuando existe un
movimiento relativo entre éstos y el fluido que los baña, siendo éste
úl i
último
un gas, es decir,
d i que se ocupa de
d las
l fuerzas
f
que actúan
ú sobre
b los
l
cuerpos que se mueven en dichos fluidos como el aire y otros fluidos
gaseosos.
Propiedades del fluido:
Las que nos interesan son las variables que intervienen y que son:
velocidad
presión
densidad
temperatura
p
Forma del cuerpo:
Es la otra variable fundamental.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
3
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Principio de Bernoulli
Principio de Bernoulli
Expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un
conducto cerrado,
cerrado la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.
recorrido
La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
1.Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
2 Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea
2.Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
3.Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
4
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Ecuación de Ecuación de Bernouilli
Bernouilli
•
Expresa que un fluido ideal –sin viscosidad ni rozamiento‐
fl id id l i i
id d i
i
circulando por un i l d
conducto cerrado, mantiene su energía total constante a lo largo de su recorrido.
donde:
= velocidad del fluido en la sección considerada.
= densidad del fluido.
= presión a lo largo de la línea de corriente.
= aceleración gravitatoria
= altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
•
Llamamos Presión dinámica a:
Llamamos Presión dinámica a:
•
Y llamamos Presión estática a:
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
5
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Efecto Venturi
Efecto Venturi
•
RMB
La presión disminuye cuando la velocidad aumenta
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
6
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Ecuación de Ecuación de Bernouilli
Bernouilli simplificada
•
•
Expresa que un fluido ideal –sin viscosidad ni rozamiento‐
fl id id l i i
id d i
i
circulando por un i l d
conducto cerrado, mantiene su energía total constante a lo largo de su recorrido.
Simplificando y sin tener en cuenta cambios de altura tenemos:
•
Por tanto, si la densidad permanece constante, lo que sería otra aproximación para vuelos lentos, si
l
la velocidad aumenta, la presión ha de disminuir y viceversa.
l id d
l
ió h d di i i
i
Esto implica que el fluido es incompresible, es decir es una perfecta aproximación para un líquido.
•
Llamamos Presión dinámica a:
Llamamos Presión dinámica a:
•
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
7
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Las Fuerzas Aerodinámicas. •
•
Los estudios teóricos y experimentales han permitido relacionar las fuerzas y di
ói
i
l h
i id
l i
l f
momentos que actúan sobre un cuerpo en movimiento dentro de un fluido y relacionarlos con la densidad, con la velocidad (con su cuadrado), y con una superficie de referencia del cuerpo.
fi i d
f
i d l
Como tanto las fuerzas como la velocidad son vectores, realmente podemos descomponer el efecto en tres componentes, así que tendremos:
La fuerza de Sustentación:
La fuerza de Resistencia: Lift
Drag
La fuerza Lateral:
La fuerza Lateral: RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
8
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Los Coeficientes Aerodinámicos. •
Para facilitar losa estudios se han buscado unos coeficientes adimensionales de las fuerzas para lo que se emplea:
es la densidad del fluido en el que se mueve el cuerpo,
es la velocidad relativa de la corriente de aire incidente sin perturbar.
l
l id d l ti d l
i t d i i id t i
t b
es una superficie de referencia, la cual depende del cuerpo en particular. Coeficiente de sustentación Coeficiente de resistencia Coeficiente de fuerza lateral
Coeficiente de fuerza lateral recibe el nombre de presión dinámica.
Lo mismo podemos hacer con los momentos.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
9
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Los Coeficientes Aerodinámicos bidimensionales. •
En los estudios bidimensionales de perfiles aerodinámicos se suele trabajar con las acciones del aire (fuerzas y momentos) por unidad de longitud de envergadura por lo que la adimensionalización
(fuerzas y momentos) por unidad de longitud de envergadura, por lo que la adimensionalización
correspondiente se transforma:
es la densidad del fluido en el que se mueve el cuerpo,
es la velocidad relativa de la corriente de aire incidente sin perturbar.
l
l id d l ti d l
i t d i i id t i
t b
es simplemente la cuerda del perfil.
sustentación por unidad de longitud
p
g
resistencia por unidad de longitud
momento de picado por unidad de longitud
los respectivos coeficientes son:
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
10
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
El perfil aerodinámico
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
11
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Flujo al lo largo de un perfil alar : •
RMB
Los p
puntos se mueven con el flujo.
j Observar q
que las velocidades son mucho mayores
y
en
la superficie superior (extradós) que en la inferior (intradós) . Los puntos negros están en
función de la escala de tiempo, y se separan a partir del borde de ataque. Perfil Kármán–
Trefftz , con valores μx = –0.08, μy = +0.08 y n = 1.94. Angulo de ataque 8°,
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
12
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Coeficiente de sustentación y ángulo de ataque
•
Perfil simétrico:
a ángulo de ataque α = 0, CL = 0.
α
0
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
13
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Efecto de la curvatura del perfil en el CL.
CLCMax > C
> CLSMax
CLC
CLS
• Perfil curvo:
P fil
a ángulo de ataque α = 0, CLC > 0.
• Perfil simétrico:
a ángulo de ataque α = 0, CLS = 0.
Para el mismo
ángulo de ataque α:
CLC >CLS.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
14
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Efecto del Alargamiento del ala en el CL.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
15
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Efecto de los Flaps
Efecto de los Flaps de ranura en el CL
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
16
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Efecto de los Slats
Efecto de los Slats y Eslots
y Eslots en el C
en el CL
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
17
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Efecto de los Flaps
Efecto de los Flaps y Slats
y Slats o Eslots
o Eslots en el C
en el CL
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
18
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Resistencia aerodinámica
•
Se denomina así, o simplemente resistencia, a la fuerza que sufre un cuerpo al moverse a través del aire y en particular a la componente de esa fuerza en la dirección de la velocidad
través del aire, y en particular a la componente de esa fuerza en la dirección de la velocidad relativa del cuerpo respecto del medio. La resistencia es siempre de sentido opuesto al de dicha velocidad
Al igual que con otras fuerzas aerodinámicas, se utilizan coeficientes aerodinámicos que Al
igual que con otras fuerzas aerodinámicas se utilizan coeficientes aerodinámicos que
representan la efectividad de la forma de un cuerpo para el desplazamiento a través del aire. Coeficiente de resistencia RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
19
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
La resistencia total de un avión
Se puede descomponer en las siguientes:
•
RESISTENCIA PARÁSITA
Se denomina así toda resistencia que no es función de la sustentación. Es la resistencia que se genera por todas las pequeñas partes no aerodinámicas de un objeto. Está compuesta por:
–
Resistencia de perfil: La resistencia de un perfil alar se puede descomponer a su vez en otras dos:
•
•
–
–
•
1.Resistencia de presión: Debida a la forma de la estela.
2.Resistencia de fricción: Debida a la viscosidad del fluido.
Resistencia adicional: Es la resistencia provocada por los componentes de un avión que no producen sustentación, por ejemplo el fuselaje o las góndolas de los motores.
Resistencia de interferencia: Cada elemento exterior de un avión en vuelo posee su capa límite, pero por su proximidad éstas pueden llegar a interferir entre sí, lo que conduce a la aparición de esta resistencia.
RESISTENCIA INDUCIDA
Si se considera un ala de envergadura finita, debido a unos torbellinos que aparecen en los extremos del ala por a la diferencia de presiones entre el extradós y el intradós, surge la llamada resistencia inducida. Esta resistencia es función de la sustentación y de ahí que sea directamente proporcional al ángulo de ataque
resistencia es función de la sustentación y de ahí que sea directamente proporcional al ángulo de ataque, mayor sustentación implica mayor resistencia inducida. Es la resistencia producida como resultado de la producción de sustentación. Altos ángulos de ataque, que producen más sustentación, producen alta resistencia inducida. RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
20
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Potencia
Como la resistencia aerodinámica se refleja en una fuerza que se opone al movimiento y que puede estimarse a partir de los coeficientes anteriores también existirá un gasto energético
puede estimarse a partir de los coeficientes anteriores, también existirá un gasto energético adiconal necesario para vencer dicha resistencia, que usualmente se cuantifica como una potencia, caso en cual nos resulta de utilidad la siguiente fórmula:
•
Ya que como F=D porque la Fuerza necesaria era para vencer la resistencia, que era:
Por lo tanto, si conocemos los datos aerodinámicos de un cuerpo también podemos calcular la potencia necesaria para desplazarlo por un fluido a cierta velocidad
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
21
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Ejemplo de cálculo de la Potencia
Datos: • Vehículo considerado: Audi A3 (Segunda generación)
• Superficie frontal: S = 2.13 m2 (dato oficial)
• Coeficiente de penetración: Cx = 0.32 (dato oficial)
• Densidad del aire: ρ = 1.225 kg/m3 (densidad a 0 metros según International Standard Atmosphere (ISA)
• Velocidad: V = 120 Km/h
Cálculo: Velocidad: V = 120 Km/h = 120x100/(60x60) = 33.33 m/s
P = Fx ∙ V = ⅟₂ ρSCxV3 = ⅟₂ ∙ 1.225 ∙ 2.13 ∙ 0.32 ∙33.333 = 15.457,58 W 1 KW = 1,35962 CV
1 CV = 735,49875 W
P = 15457.58/735 = 21.03 CV 15457 58/735 21 03 CV
Esta no es la potencia total necesaria, ya que en la realidad en el desplazamiento propulsado de
un coche además de la resistencia aerodinámica existen otras resistencias como por ejemplo la
fricción con el suelo,
suelo así como pérdidas mecánicas,
mecánicas etc.
etc De hecho,
hecho siempre ha estado por encima
de 100CV.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
22
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
El origen de las fuerzas
•
Las fuerzas
f
y momentos que actúan
ú sobre
b un cuerpo en movimiento
i i
d
dentro
d un
de
fluido provienen de únicamente DOS tipos de fenómenos:
– Las fuerzas perpendiculares a la superficie, producidas por la presión,
– Las fuerzas tangenciales a la superficie debidas a la viscosidad del fluido.
•
Las presiones se crean en la superficie del cuerpo debido a los choques,
prácticamente elásticos, entre las moléculas del fluido y la superficie del cuerpo.
•
Las fuerzas tangenciales dan una idea de la energía que se transfiere a las distintas
capas del fluido debido al arrastre por la viscosidad.
•
RMB
Las dos hay que tenerlas en cuenta y, aunque las de
presión suelen ser más importantes, los efectos de
resistencia pueden ser grandes según la forma.
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
23
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
La capa límite
•
•
•
RMB
Es la zona donde el movimiento del fluido es perturbado por la presencia de un sólido con el que está en contacto. La capa límite se entiende como aquella en la que la velocidad del fluido respecto al sólido en movimiento varía desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada.
El espesor de la capa límite va aumentando con el recorrido desde el borde de ataque.
La viscosidad es la causa de su aparición.
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
24
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Capa Límite Laminar o Turbulenta
•
Capa Límite
C
í i Laminar:
i
La velocidad
l id d varía
í desde
d d
cero en la superficie de contacto con el sólido,
a la velocidad cercana a la no perturbada
continuamente,
ti
t por láminas
lá i
o capas.
•
Capa Límite Turbulenta: El movimiento de las
partículas es más caótico,
caótico con lo que produce
más resistencia.
Como la resistencia de la capa límite laminar es menor que la de la turbulenta, en
principio es preferible tener una capa límite laminar.
No obstante, la capa límite laminar se desprende con más facilidad de la
superficie del perfil al aumentar el ángulo de ataque, con lo que entra en
pérdida y deja de sustentar, por lo que a veces se provoca el paso a capa
turbulenta que se mantiene adherida a ángulos de ataque más altos.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
25
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Entrada en pérdida
•
RMB
El flujo inicialmente laminar pasa a turbulento y empezando por el borde de salida se El
flujo inicialmente laminar pasa a turbulento y empezando por el borde de salida se
inicia el desprendimiento de la capa límite cuando aumentamos el ángulo de ataque.
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
26
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
CENTRO DE PRESIÓN
Se denomina centro de presiones de un cuerpo al punto sobre el cual se
debe aplicar la resultante de todas las presiones ejercidas sobre ese
cuerpo para que el efecto de la resultante sea igual a la suma de los
efectos de las presiones.
Se trata de un concepto que no necesariamente ha de coincidir con el
centroide geométrico, el centro de masas o el centro de gravedad. La
coincidencia o no de estos conceptos permite analizar la estabilidad de
un cuerpo inmerso en un fluido.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
27
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Viscosidad
μ
•
RMB
Es la propiedad que describe la resistencia de un fluido a deslizar, lo que hace que una capa de fluido arrastre a otra. Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
28
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Número de Número de Reynols
Reynols
Re = ρ V l / μ
•
Indica la importancia de la viscosidad y la relación entre fuerzas de presión y tangenciales
tangenciales.
•
Si el número de Reynols es relativamente pequeño, la corriente tiende a ser laminar.
•
Si es suficientemente grande tiende a ser turbulenta.
•
El valor de transición suele estar alrededor de 500.000.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
29
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Número de Número de Reynols
Reynols
•
RMB
Re = ρ V l / μ
El tamaño que consideremos influye en el Re de forma que tendremos que tenerlo en cuenta en los ensayos en túnel para que sean válidos los valores obtenidos con maquetas.
y
p
q
q
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
30
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Diferentes problemas aerodinámicos
•
Se han establecido varias clasificaciones, entre las cuales hay que h
bl d
l f
l
l h
destacar:
– según su aplicación: aerodinámica aeronáutica (o simplemente aerodinámica) y aerodinámica civil
– según la naturaleza del fluido: compresible e incompresible
– según el número de Mach característico del problema: según el número de Mach característico del problema:
• subsónico (M<1): – subsónico incompresible M<0,3 y – subsónico compresible M<0,8.
p
,
• transónico (M cercano a 1)
• supersónico (M>1)
• hipersónico (M
hipersónico (M>6).
6).
– En sentido estricto, la frontera entre supersónico e hipersónico no depende de la velocidad: se llama régimen hipersónico cuando se produce disociación de los elementos que forman el aire, aunque normalmente este fenómeno ocurre a altos números de Mach.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
31
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Perfiles Convencionales y Perfiles Convencionales y Supercríticos
Supercríticos
•
ÉÉste tipo de perfil tiene la principal ventaja que reduce el efecto de las ondas de t ti d
fil ti
l
i i l
t j
d
l f t d l
d d
choque en el extradós y reduce considerablemente los efectos de la resistencia aerodinámica. Permite el vuelo a velocidades cercanas a MACH=1 .
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
32
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
RESISTENCIA INDUCIDA
Es la producida por los torbellinos
de punta de ala.
Como la presión en la parte inferior del ala es menor que en la parte superior, se
generan unos remolinos en las puntas de las alas,
alas los torbellinos de punta de ala.
ala
Cuanto mas lejos se está de la punta del ala, menor es el efecto del torbellino en el ala.
Es por ello que si se disponen de alas de gran alargamiento (alargamiento nos da la
medida de cómo es de larga – envergadura‐ el ala respecto a su anchura –cuerda‐), el
efecto del torbellino será acusado en una zona cercana a la punta del ala, pero muy
pequeña en comparación con el resto del ala.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
33
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Torbellino de punta de ala
•
RMB
Ejemplo obtenido con humo coloreado
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
34
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
¿Por qué los patos vuelan en V?
•
RMB
La razón está en que los pájaros en
vuelo crean, tras ellos en el aire, una
estela de torbellinos que deja el aire
en movimiento. La habilidad está en
aprovechar la parte de corriente de
aire
i ascendente
d t ...
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
35
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Vuelo de patos en V
•
RMB
El torbellino en su parte ascendente ayuda al pato siguiente.
l b lli
d
d l
i i
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
36
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Resistencia inducida
Resistencia inducida: INFLUENCIA DE LA PUNTA DE ALA
: INFLUENCIA DE LA PUNTA DE ALA
El modificar la punta del ala tiene influencia sobre el
tamaño de los torbellinos de punta de ala.
Si conseguimos que los torbellinos sean pequeños,
conseguiremos
g
dos efectos:
La resistencia inducida será menor.
La envergadura efectiva será mayor. Más
sustentación.
Winglets o wintips: Dispositivos de punta de ala para
reducir el efecto de los torbellinos de punta de ala. Los
depósitos de punta de ala también tienen este efecto.
efecto
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
37
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
EL EFECTO SUELO
Otra forma de reducir el efecto de la resistencia inducida es volar bajo, por la aparición del efecto suelo, y éste es el que aprovechan los Ekranoplanos para “volar”.
El efecto suelo es equivalente a
aumentar la envergadura.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
38
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
Ejemplo de utilización del efecto suelo
•
RMB
550 ton KM Caspian
0
C i Sea Monster
S
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
39
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
40
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
TITULO
Texto
Texto
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
41
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
b) Aerodinámica de las aeronaves de ala fija y de ala rotatoria.
b2) Principios de aerodinámica.
b2) Principios de aerodinámica.
TITULO
Texto
Texto
RMB
Formación Profesional Técnico Superior en Mantenimiento Aeromecánico
42