¿Cómo calcular la velocidad de despegue para un avión hipotético?

Dada alguna información básica como:

  • peso de la aeronave
  • carga alar (incluida la envergadura y, básicamente, toda la configuración del ala)
  • perfil aerodinámico
  • coeficiente de elevación
  • ángulo de ataque

¿Es posible obtener una estimación de la velocidad mínima de despegue? Y no estamos hablando aquí del despegue convencional (hasta que la aeronave alcanza los 15 m de altitud), sino de la velocidad mínima relativa al aire entrante hasta que la fuerza de sustentación supera el peso de la aeronave.

Mi primer pensamiento sobre esto fue usar estas dos fórmulas:

L = 1 2 ρ v 2 A C L y v 2 = 2 gramo W S ρ C L

dónde:
C L = coeficiente de sustentación (esto, por supuesto, dependería del perfil aerodinámico y el ángulo de ataque)
W S = carga alar

Pero como solo estoy arañando la superficie de este campo, no estoy seguro si mi lógica es sólida y estoy aquí para pedir ayuda.

Saber cómo pretende utilizar la información una vez que la haya encontrado ayudará a decidir qué tan buena debe ser su estimación.
Con los parámetros dados, todo lo que puede hacer es calcular la velocidad aerodinámica mínima. Agregar el empuje disponible ayudaría a determinar si el avión realmente podría ascender y ahora el efecto suelo reducirá esta velocidad, posiblemente por debajo de la velocidad de vuelo sostenida mínima.

Respuestas (1)

Excluyendo el factor de seguridad de un pequeño exceso de velocidad aerodinámica antes de la rotación y las consideraciones de exceso de empuje/ángulo de ascenso:

Peso = Levantamiento = 1/2×rho×v 2 ×Área×Clift y Ws = Peso/Área

Multiplicar W por g convertiría su fuerza de peso en Newtons; de lo contrario, sus dos fórmulas son intercambiables.

Para estos cálculos, sería importante prestar especial atención a la parte AoA del coeficiente de sustentación para establecer un margen de seguridad. Porque Lift es proporcional a v 2 , un poco de velocidad aerodinámica adicional puede ser muy útil para reducir la resistencia y mejorar el rendimiento de ascenso.

Tanto el peso como la sustentación son fuerzas. No hay necesidad de 'multiplicar por g'...
Sí. Peso=masa X g.