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Coeficientes de elevación y flaps

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Conferencia-54 Estimación de Coeficiente de Lift Vamos a echar un vistazo a cómo se estima el coeficiente de elevación. Antes de seguir adelante debemos aprender a distinguir entre el valor de 2 dimensiones y el valor tridimensional del coeficiente de elevación.
(Tiempo de la diapositiva: 00:23) El coeficiente de elevación de 2 dimensiones es para el aerofilm y normalmente se representa como pequeño c subíndice pequeño alfa o??? En el caso de que se trate generalmente de un valor más grande como se puede ver aquí, se trata de un valor más grande en comparación con el coeficiente de elevación de un ala que es el coeficiente de elevación 3D incluyendo los efectos 3d y que normalmente se representa como capital C capital L alfa o la? ??.
Y esta particular reducción entre el 2D y el valor 3D se debe a los efectos 3D en el ala. Entonces, nuestra tarea es estimar el coeficiente de elevación 3D de un avión cuya geometría está disponible para nosotros y la simple relación entre la capital??? y pequeño??? se expresa en términos de la relación de aspecto de ala y el factor de eficiencia de Oswald, como se muestra en esta ecuación.
(Consultar el tiempo de la diapositiva: 01:45) La estimación del factor de eficiencia es una tarea muy difícil y la fórmula disponible tiene mucha variación. Una manera de estimar el factor de eficiencia de Oswald o una fórmula para estimar que es como aquí en esta fórmula particular los términos que juegan un papel son la relación de aspecto de ala y el barrido de la línea de espesor máximo. Este es un valor geométrico y si usted no sabe este valor entonces usted puede suponer que es el barrido en el 30% del acorde para los aviones de baja velocidad y a casi la mitad del acorde para un avión de alta velocidad.
Otro requisito importante es que normalmente se le dan los datos para el barrido en el borde inicial o el barrido en el borde final. Y si desea calcular el barrido en cualquier ubicación n o cualquier ubicación fraccionada n por ejemplo 30% o 50% y usted sabe el barrido en el borde delantero que es lambda 0 y la proporción de tafor de ala entonces esta fórmula en particular se puede utilizar para estimar el valor de tan?? que se utiliza aquí como una función de tan? 0 AR y el taper.
(Véase el tiempo de la diapositiva: 03:19) A más precisa una fórmula más detallada para la estimación de la eficiencia de la capacidad de transporte para los aviones de transporte de largo alcance es dada por el profesor Dennis cómo en su libro aquí se puede ver que es una fórmula muy larga y se relaciona la eficiencia de la amplitud o el factor de eficiencia de la amplitud e con el número de Mach la relación de aspecto de la cuerda del cuarto de cuerda el número de t/c de la relación de la tasa de motores y un factor basado en la proporción de taper.
(Consultar el tiempo de la diapositiva: 03:51) Comprendamos el concepto de ángulo absoluto de ataque antes de seguir adelante. Ahora hay un ángulo en el que? ¿Hay un ángulo? en la cual la elevación es igual a 0 que se llama como elevación alfa igual a 0? ?= 0 la elevación es difícil de llevar la pista de este parámetro en particular porque se ve afectada por la distribución del giro y por el camber de la hoja de aire. Entonces, lo que hacemos es que definimos un ángulo absoluto de ataque al que lo llamamos??. ¿Tal que? se define como el ángulo de geometría del ataque?? =? −? ?= 0 Así que cuando se levante igual a 0 entonces?? = 0.
Así que para una aeronave típica el ángulo máximo de ataque alfa max durante el despegue está limitado a 15 grados o así por el hecho de que si se despega en un ángulo más que eso O si usted ángulo más que eso entonces esa cola va a golpear el suelo. Así que teniendo en cuenta las consideraciones de despegue y aterrizaje el ángulo de ataque durante estos escenarios operativos se limita a alrededor de 15 grados.
Por lo tanto? ???? que es un valor máximo del ángulo absoluto de ataque se volverá??, ??? =? ??? −? ?= 0 (Consulte la hora de la diapositiva: 05:32) Ahora vamos a ver cómo calcular el valor de CLmax y antes de hacerlo necesitamos entender cuáles son los controladores del coeficiente de elevación máximo? El primer controlador de diseño es el aumento de la geometría del ala en el barrido reduce CLMax y el aumento en la relación de aspecto aumenta CLmax. De forma similar a la forma de aerohoja si usted tiene un aumento en la proporción de grosor a acorde y si usted tiene un mayor radio de conducción tendrá una aceleración más alta del aire sobre el aerofilm y por lo tanto tendrá valores CLmax más altos.
La textura de la superficie del número de Reynolds y la interferencia del fuselaje nacelles y el pilón son otros factores de las aletas del borde del borde y de la geometría de las aletas del borde delantero y su amplitud también afectan el valor del CLmax. Si usted tiene un acorde más grande y una mayor amplitud obviamente más parte de la aleta más parte del ala es la solapa y tomar parte en el ascensor alto. Así que CLmax será más alto pero si barres las aletas entonces tienes valores más bajos de CLmax.
Esta es una razón por la que en muchos aviones de transporte verá una configuración típica del ala sería que tiene el ala como esta tendrá un barrido, pero en la parte central tendrá solapas que van a ser solapas rectas y estas tienden a ser las grandes solapas de acordes y luego tienen las aletas de acordes más pequeñas que también podrían estar en partes. Así que la razón por la que vamos para este tipo de una solapa con barrido de borde final 0 es porque las aletas barridas tienen un valor CLmax inferior. Así que al menos esta solapa y esta porción de la solapa las aletas de entrada van a tener valores más altos de CLmax.
Gracias por su atención. Ahora vamos a pasar a la siguiente sección.

Conferencia-55 Estimación de Coeficiente máximo de elevación (Consultar tiempo de la diapositiva: 00:15) Recuerde que tenemos que proceder de 2D to3D. Así que la información que hemos visto hasta ahora es principalmente para 2D. Si usted mira en 3 efectos dimensionales generalmente lo que sucede es que si usted tiene limpieza de acordes de bajo cuarto si usted tiene una relación de aspecto razonablemente alto y si usted tiene un taper de casi 0.5 y grandes solapas entonces la pérdida debido a los efectos 3D es sólo alrededor del 10%. Así pues, ¿el ala? ???? sería aproximadamente 0,9 de la? ???? de la aeronave.
Y la mayoría de los aviones de aerolíneas caerán en esta categoría. Así que la mayoría de los aviones de línea puede suponer para la mayoría de los aviones que los efectos 3D están sólo por encima de 0.9. Ahora, cuando se utilizan las aletas de la extensión parcial, entonces es posible utilizar esta fórmula suponiendo que 0.9 es lo que obtendrá, pero este término adicional en particular le ayuda a identificar el efecto de flapped.
(Consulte la hora de la diapositiva: 01:21)
Y el área sin flaquear y sólo para mostrarle que el área de la flapped y el área sin flaquear son las áreas que están bajo la influencia de la solapa. Así que si usted tiene una aleta de borde posterior, entonces la zona de delante de ella también se convierte en una parte de la zona flapped y si usted tiene aletas de borde delantero entonces el área detrás de ella también es una parte de la zona flapped. Así que tienes que usar estos ratios y notar si tienes solapas de palmo casi completas. Por ejemplo, supongamos que tiene un ala en la que tiene solapas de extensión completa, entonces sabe que la relación entre el 2 va a ser casi igual a 1.
(Hora de la diapositiva: 02:00) En los aviones militares vemos a veces tirantes montados en la raíz del fuselaje del ala cerca del fuselaje y estos tirantes crean un vórtice, por lo que los llamamos como extensiones o tirantes, y el efecto de los estrados es crear un aumento no lineal en la pendiente de la curva de elevación. Así que sin huelgas ni siquiera tienes una curva lineal con papitas se vuelve un poco no lineal y es beneficioso. Entonces, ¿el??? ¿con los pajones se puede decir simplemente como el??? sin tirantes que usted ya sabe multiplicar por la suma de la zona strake y el área de referencia del ala en el área de referencia del ala esta fórmula le puede dar una información con respecto a las estrías (Consultar tiempo de la diapositiva: 03:01) Pero esto es sólo esto es sólo aplicable para el ángulo bajo de los ataques en los que las apuestas no son muy eficaces porque entonces suponemos que son como el área adicional del ala en sí. Ahora la presencia de cola si la cola horizontal o un canard también afecta al ascensor que se produce. Entonces, ¿ese delta?? debido a la cola horizontal es igual a Δ? ?? (??? ?? h? ???????? ? ???) =? ??,? (1 − ????) ??? ¿Dónde? ??? es la eficacia de la solapa y o es la influencia.
Así se obtiene utilizando una fórmula que se relaciona con la geometría de la solapa este efecto se crea porque siempre hay un downwash actuando detrás de un ala. Y así el ángulo en el que el aire llega a la cola no es el freestream. Pero hay algún tipo de un downwash. ¿Y este particular ángulo de lavado cambia con el ángulo de ataque? también.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 04:16) ¿Así que el efecto de los dispositivos de elevación más alta la mayoría de las aletas aumentan el? at? ?= 0 pero ellos no cambian??? ??. Básicamente es como un aumento equivalente en el alfa por eso si notaste que la línea era paralela.
(Tiempo de la diapositiva: 04:34) Para las aletas de la extensión completa apenas hay efecto. ¿Así que el Δ? 3? es igual que Δ? 2?.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 04:45) Pero si tiene partiales y solapas, puede utilizar esta fórmula para obtener el valor del aumento de alfa delta. Y fíjate eso.
(Consulte la hora de la diapositiva: 04:46)
Estas fórmulas te van a ayudar a adquirir la información que necesitas para tus cálculos. ¿Y notar que el Δ? 2? es de 10 grados en el despegue un 15 grado al aterrizar como vimos en la curva en la figura detrás. Gracias por su atención. Ahora vamos a pasar a la siguiente sección.

Conferencia-56 Flaps como dispositivos de alta elevación (Consultar tiempo de la diapositiva: 00:16) Los flaps como todos sabemos están utilizando dispositivos de elevación alta, y durante el aterrizaje tenemos una deflexión muy grande como se puede ver aquí hay una deflexión muy grande típicamente entre 30 a 60 grados, y la?? al aterrizar normalmente es el? ???? y el objetivo es bajar la distancia de aterrizaje durante el despegue las aletas se desvían en ángulos más bajos como se puede ver aquí, el ángulo de desviación de estas aletas son inferiores a lo que se ve en el aterrizaje típicamente, el ángulo de desviación de la solapa sería de 15 a 30 grados.
Entonces, uno puede asumir que el?? en el despegue va a ser el 80% de? ???? , debido a que la deflexion de las aletas esta en un angulo inferior y el proposito de usar aletas durante el despegue es tener un mejor rendimiento de ascenso.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 01:07) Pero también hay muchos tipos diferentes de aletas y cada una de ellas tiene un efecto diferente en el coeficiente de elevación. Estas son algunas de las secciones de solapa estándar que utilizarías. Así, por ejemplo, si usted tiene una solapa básica, los aviones básicos suponen que tienen un ala básica, ¿quién? ???? es igual a A esta es nuestra línea de base, vamos a ver cómo el uso de las aletas y que 2 diferentes tipos de aletas aumenta el valor de? ???? de A. Así que, con una solapa lisa usted puede tener un 50% de mayor valor de?? solo desviando una solapa plana.
Si usted tiene una aleta dividida puede obtener ligeramente mejor hasta un 60% más alto, esto se debe a que no estamos estropeando el flujo en la superficie superior sólo estamos creando una desviación del flujo en la superficie descendente en comparación con la solapa plana. Si usted tiene una ranura en la solapa entonces usted está permitiendo que el aire de aquí para realmente ir y fluir sobre él. Por lo tanto, usted puede obtener un poco más alto puede obtener tal vez un 65% de mayor valor de la?? y si utiliza una solapa Fowler en la que no sólo la solapa se desvía con un hueco.
Pero también se mueve hacia atrás dando como resultado un aumento efectivo en el área de la superficie entonces usted puede casi el doble de?? coeficiente de a la orden 1.9. Y si tienes una sección de ala básica como esta, si esta es la esquina izquierda de la sección de ala básica, usar una solapa va a llevar a una línea paralela y en todos los ángulos va a afectar el aumento en el ascensor. Del mismo modo, si se mira el?? ¿versus? curva, por lo que, si usted tiene una línea de ala básica como se muestra aquí, entonces usted va para una inclinación cuando usted incluye las aletas en el avión.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 03:24) Ahora, si queremos ver secuencialmente el efecto de diferentes tipos de aletas. Así que, si el airfoil básico que conoces esta es la misma información pero ahora colocada de una manera más detallada. Y como mencioné una solapa Fowler puede llevar a casi un 90% de aumento en el en el coeficiente de elevación. Observe que estas son sólo aproximaciones porque el aumento real depende de la geometría de la lámina de aire también. Si vas más allá y si empiezas a poner ahora slots en flaps fowler, puedes ir a por un aumento mayor.
Veamos ahora algunos dispositivos de vanguardia. Así que mediante el uso de una solapa Kruger, que es básicamente una placa curva plana con algún tipo de borde delantero redondeado, se puede obtener el 50%, si se pone una ranura se obtiene el 40%, un piso fijo con un hueco en el medio puede darle alrededor del 50% de aumento y a medida que se sigue moviendo y como se sigue aumentando la complejidad del sistema se obtienen cada vez más beneficios. Por ejemplo, si mira esta configuración, donde tiene una slat y tiene una doble solapa de Fowler ranurada, puede obtener alrededor de 120%; aumento en el coeficiente de elevación. Pero esto es básicamente un sistema complicado. Por lo tanto, hay que tener cuidado con el uso de las solapas.
(Consulte la hora de la diapositiva: 05:13) Porque las mejoras no se producen sin que las mejoras de problemas siempre se produzcan con algún tipo de compromiso. Por lo tanto, esta tabla resume los valores típicos del coeficiente máximo de elevación. Por lo tanto, si no tiene los datos reales disponibles, y si sólo conoce el tipo de la solapa, por ejemplo, si se le dice que la aeronave está utilizando solapas ranuradas dobles y listones, puede utilizar este valor como un buen valor de inicio para calcular el para estimar el coeficiente máximo de elevación.
(Consulte la hora de la diapositiva: 05:43)
Este gráfico del libro de texto de Raymers muestra 2 cosas. Muestra que los diferentes tipos de solapas tienen valores superiores de? ????. Y también muestra cómo estos valores reducen con el aumento en el barrido de los acordes del trimestre. Así que usted puede utilizar este gráfico para las alas de la relación de aspecto moderado solamente. Y con este gráfico, usted sabe que probablemente puede obtener algo como si el barrido es de 40 grados, y el tipo de la solapa es Fowler, entonces usted puede obtener el valor de? ???? que puedes tomar del gráfico. Gracias por su atención. Ahora vamos a pasar a la siguiente sección.