¿Cómo podemos calcular el beneficio obtenido al encintar las raíces de las alas de los planeadores?

Las dos preguntas en realidad se refieren a cuestiones muy diferentes.

La segunda pregunta es más fácil de responder. Tomemos su pensamiento sobre:

Siempre me he preguntado cuán crítica es esta práctica.

¡Es bastante crucial ! Si no cubrió con cinta el espacio entre el ala y el alerón, aumenta las posibilidades de pérdida. Esto es especialmente cierto a baja velocidad y grandes ángulos de ataque, es decir, durante la térmica o el aterrizaje. Entonces podría ocurrir un flujo de aire desde el lado inferior del ala hacia el lado superior, a través del espacio, destruyendo el flujo de aire del lado superior. Esto ciertamente conduce a una penalización en el rendimiento, pero también favorece las paradas. Ha habido algunos prototiposexperimentando exactamente esta pérdida de rendimiento (podría proporcionar referencias más detalladas si lo desea). No he oído hablar de una pérdida relacionada con este problema y, de hecho, es poco probable que suceda porque, en las circunstancias descritas, el punto de transición de flujo laminar a turbulento está bastante cerca del borde de ataque del ala de todos modos. No obstante, se debe considerar la posibilidad de una mayor probabilidad de entrada en pérdida y, en mi humilde opinión, es razón suficiente para nunca volar sin cintas de alerones.

La primera pregunta solo puede responderse cualitativamente, al menos con los métodos actuales. es _efectivo: el flujo de aire, aunque la cinta hizo la transición a la turbulencia, es definitivamente menos turbulento que sin la cinta. Cualquier tipo de modelo de turbulencia considerará la "cantidad" de perturbación, es decir, las discontinuidades más grandes de la superficie conducen a una turbulencia más intensa y, por lo tanto, a una mayor resistencia. Podrías volar con solo un ala pegada y ver si puedes notar la diferencia. Si nota balanceo o guiñada, entonces eso está a favor del ala correspondiente. Hablando honestamente, dudo que se pueda notar algo si el ala consta de una sola parte, porque la resistencia asimétrica está muy cerca del centro de gravedad (solo en la raíz del ala). Pero si el ala está hecha de varias partes, eso podría conducir a algún resultado práctico. Estoy pensando en, por ejemplo, ASW 28 o ASG 29 de Schleicher que tienen partes internas y externas del ala + winglet, es decir, 3 cintas distribuidas en la mitad de la envergadura. Sin embargo, consulte primero el manual del parapente, si el fabricante permite volar sin cintas.

Y luego también está el tema del ruido.

Teniendo en cuenta toda esta información por un lado y comparándola con el coste de la cinta y el tiempo que se tarda en aplicarla, no hay razón para no utilizar el sellado . (Excepto, por supuesto, alrededor del dosel. No esperarías el tipo de ideas que se le ocurren a la gente)

Según lo que he escuchado, la diferencia compensa aproximadamente 1 o 2 puntos de deslizamiento.

Puedo imaginar que esto también juega un papel importante en la interferencia de arrastre entre el fuselaje y las alas. El arrastre de interferencia significa que la suma de las fuerzas de arrastre del ala sola y el fuselaje solo será en su mayoría mucho menor que el arrastre de los componentes cuando se ensamblan como un sistema completo. Esto se debe a que los flujos de aire alrededor del objeto se influyen entre sí.

Arrastre de interferencia

Si el espacio está muy cerca del fuselaje como en el Astir Cs, por ejemplo, puedo imaginar que no encintar podría desempeñar un papel aún más importante en la resistencia a la interferencia. En ese caso, el espacio estará dentro de la capa límite del fuselaje y todo el flujo de aire acelerado que pasa a lo largo del fuselaje pasará a través de esa área crítica en la raíz del ala. Eso compensaría un aumento drástico en la fuerza de arrastre total.

Arrastre inducido

Un flujo de aire desde el lado inferior hacia el superior del ala también, además de promover una entrada en pérdida, causaría un aumento en la resistencia inducida ya que el aire intentará igualar la diferencia de presión de ambos lados del ala pasando a través del espacio.

Arrastre parásito

Por último, la resistencia parásita en general aumentará, ya que el flujo alrededor de una costura paralela al flujo de aire es especialmente malo para el rendimiento. A lo largo de dicho espacio, el flujo de aire será muy turbulento, ya que se formarán muchos vórtices, lo que dará como resultado una mayor fuerza de arrastre.

Por esa razón, los fabricantes de planeadores intentan evitar espacios paralelos a la corriente de aire. Esto se puede ver al comparar la forma de las cubiertas de los aviones modernos con la de los diseños más antiguos.

A la segunda pregunta

En este caso, el espacio es perpendicular al flujo de aire. Entonces, en realidad no es tan malo como si fuera paralelo. Sin embargo, en este caso, la cinta intenta garantizar que el flujo de aire sobre el ala permanezca laminar durante el mayor tiempo posible, lo que solo se puede obtener mediante una superficie muy suave que el flujo de aire pueda seguir sin separarse de la superficie del ala y sin formar vórtices. El flujo laminar provoca una resistencia significativamente menor que el flujo turbulento. Una vez que el flujo es turbulento, no volverá a ser laminar tan rápidamente. Por lo tanto, es importante evitar que eso suceda en primer lugar.

Curiosamente, apoyar el flujo en o poco después del punto de separación para formar vórtices y volverse turbulento puede retrasar la separación del flujo de aire y reducir la resistencia. Es por eso que algunos aviones usan transiciones en forma de zigzag para que los alerones actúen como generadores de vórtices. En caso de que alguna vez te hayas preguntado por qué hay una cinta en zigzag justo antes del borde de fuga de algunas alas y elevadores de planeadores.