¿Cuál es el ángulo de ataque del ala de un Boeing 737 en crucero?

Me gustaría saber el ángulo de ataque en el que vuela un 737 durante el crucero. Estoy específicamente interesado en el ángulo de ataque del ala (si conoces la actitud de crucero con el morro hacia arriba y el ángulo de incidencia del ala, eso también sería bueno).

Este artículo de Boeing Aero sobre el ángulo de ataque podría ser de tu interés.
¿No variará el AOA en crucero de acuerdo con factores que incluyen el peso, la posición del CG y la densidad del aire (que debería especificarse)?
@mins Sé de qué depende. Necesito una respuesta definitiva de alguien que sepa con certeza, ya sea por haber pilotado estos, por haber hablado con alguien que haya pilotado estos, o por ser alguien que haya trabajado en estos o haya hablado con alguien que haya trabajado en estos. Las derivaciones y la formulación de conjeturas no me interesan.
Mi comentario fue para enfatizar que debe proporcionar otros elementos que influyan en el valor, si desea que alguien proporcione un valor.
Si tuviera que aportar otros elementos, podría obtener la respuesta yo mismo, en teoría. Creo que la pregunta principal de este hilo es explícita, ya que el 737 tiene una altitud y velocidad de crucero específicas. Un valor medio en todo el segmento de cruceros sería suficiente. Pregúntale a un piloto: no te preguntará por los otros elementos, solo te dirá a qué AOA se adhiere mientras vuela de Hartsfield-Jackson a LaGuardia.
@Flanker Errr... no. Le dirán un rango aproximado (que, por supuesto, podría ser lo suficientemente estrecho como para que no le importe pragmáticamente).
Por cierto, si encuentra un 737 QRH (manual de referencia rápida) en alguna parte, debería haber algunas tablas etiquetadas como Velocidad aerodinámica no fiable. Estos contienen ángulos de inclinación, velocidades y configuraciones de potencia para varios escenarios.

Respuestas (3)

Primero, supongamos que el ala crea toda la sustentación y que el avión vuela en condiciones ideales, donde el flujo de combustible por distancia volada es mínimo. Este punto está dado por

C L = 1 − norte v 3 + norte v ⋅ C D 0 ⋅ π ⋅ A R ⋅ ϵ
Consulte esta publicación para obtener más información sobre esta fórmula.

Nomenclatura:
C L coeficiente de elevación
norte v exponente de empuje, como en T ∼ v norte v
π 3.14159 …
A R relación de aspecto del ala
ϵ el factor de Oswald del ala
C D 0 coeficiente de arrastre de elevación cero

Él norte v Yo estimaría que es -0.4, el C D 0 está en algún lugar alrededor de 0,016, la relación de aspecto se puede tomar de esta fuente y el factor de Oswald es 0,8. Esto le da un coeficiente de elevación óptimo de 0,445. Ahora necesitamos saber qué ángulo de ataque se necesita para este coeficiente de sustentación. Si nos fijamos en el perfil aerodinámico midspan del 737, este ángulo de ataque ronda los 2,8 grados.

Esta fuente es para modelos de aviones, por lo que sus números de Mach y Reynolds son demasiado bajos para los reales y necesitamos correcciones para ambos. Usando la regla de Prantdl-Glauert para los efectos de Mach, necesitamos corregir dividiendo con ( 1 − METRO a 2 ) ⋅ ( 1 + t a norte φ ) = 0,693 a Mach 0,82. Tenga en cuenta que este incremento debe aplicarse al ángulo de ataque de elevación cero, que es -1°. Ahora nuestro ángulo de ataque es de solo 1,63°. El número de vuelo de Reynolds del MAC del 737 es de 22 millones, por lo que el ángulo de ataque es aún menor, tal vez de 1,5°. Ahora necesitamos una corrección para el barrido del ala del 737 de 25 grados, que se calcula dividiendo el ángulo de ataque por 0,9, el coseno del ángulo de barrido de un cuarto de cuerda. Esto da alrededor de 1,8° como valor corregido.

Así que mi respuesta rápida y sucia es 1,8 grados. Otras secciones del ala tienen valores ligeramente diferentes, según el giro del ala. Tenga en cuenta que el área del ala del 737 es aproximadamente constante desde los años sesenta, mientras que la masa ha aumentado considerablemente. Es seguro asumir que está operando en ángulos de ataque más altos que el óptimo para el mejor alcance.

@ Peter Kampf Gracias por el cálculo, aunque estaba buscando más una respuesta del 'campo', y no una estimación (ya las tengo). Gracias de cualquier manera.
Para eso, suponga que la incidencia del fuselaje es exactamente 0 en crucero, de modo que no se moleste en servir las comidas. Ahora solo necesitas ver qué incidencia tiene el ala, y conoces tu ángulo de ataque de vuelo. ¿Cuál es tu resultado?
@PeterKämpf, la incidencia del fuselaje generalmente está diseñada para ser> 0 en crucero. Esto es para evitar el crucero con ángulos de piso < 0 cuando la aeronave es muy liviana y/o más rápida que la velocidad de crucero de largo alcance. Los ángulos del fuselaje de menos de 0 grados son incómodos.
Si es más liviano, debe volar más alto, y volar más rápido que el crucero óptimo lo lleva rápidamente a su límite de Mach. No creo que el ángulo del piso de su diseño sea muy diferente de 0.
Aerodinámicamente hablando tienes razón, pero la aerodinámica no es el único factor que entra en juego al seleccionar la altitud de crucero. A veces no puedes subir debido a las restricciones del ATC. A veces, debe volar lo más rápido posible para asegurarse de que los pasajeros hagan sus conexiones, lo que básicamente lo coloca alrededor de FL260 - FL280, donde puede lograr la mejor velocidad de avance.
@DeltaLima: Sí, puede volar con un ángulo de ataque más bajo, pero la diferencia será pequeña, tal vez de 0,2 a 0,3 grados. Entonces, la razón que das no es el caso del diseño. Y asumiría que mi error al usar el coeficiente de sustentación óptimo es mayor que eso, dado que el ala fue diseñada en los años sesenta para un avión mucho más liviano con diferentes motores, por lo que todos los parámetros en mi respuesta cambiaron entre entonces y ahora.
@Peter Kämpf, para aclarar: no estoy buscando suposiciones o cálculos (puedo hacerlo yo mismo). Estoy buscando una respuesta definitiva de alguien que tenga conocimientos sobre el 737.
@Flanker La respuesta dada por Peter estará en el estadio de béisbol. Hay variaciones de un vuelo a otro debido a las diferencias en la carga útil, la velocidad de crucero y la altitud de crucero. La actitud típica de nariz arriba en crucero es de entre 2 y 4 grados para el 737, por lo que si encuentra el ángulo de incidencia, puede calcularlo.
@DeltaLima Efectivamente lo es. Solo quiero una verificación de alguien que lo sepa con certeza. Estoy ejecutando pruebas de CFD y preferiría tener un valor más exacto que un valor aproximado, ya que las ejecuciones de CFD llevan bastante tiempo y no tengo demasiado tiempo.
Esto no responde a la pregunta de cuál es realmente el ángulo de ataque y/o el ángulo de incidencia .
@Peter Kämpf El área del ala aumentaba con cada generación de 737: Original - 102,0 m2, Classic - 105,4 m2, NG - 124,58 m2. No estoy seguro acerca de MAX. Fuente: b737.org.uk/techspecsdetailed.htm.

Tarde a la fiesta, pero añadiré mi comentario por experiencia. El B737-800WL (winglets) tiene un ángulo de cuerpo de crucero óptimo de 2,46 grados con el morro hacia arriba, donde la versión sin winglet tiene un óptimo de 2,53 grados. Esta actitud en crucero está asociada con Long Range Cruise (LRC) para cualquier peso dado. La actitud de nariz de crucero de Mach constante variará con el peso de la aeronave, mientras que si se vuela a velocidad aerodinámica/Mach consistente con LRC para peso, el AoA permanece constante.

La velocidad de maniobra mínima para cualquier peso dado es normalmente de 5 grados con el morro hacia arriba en vuelo nivelado. Cualquier actitud más alta (por ejemplo, 8 grados) indicaría volar en un ángulo de ataque inseguro con un margen de choque reducido.

Una vez que ganes suficiente reputación, podrás comentar en una publicación. Esto sería mejor como un comentario.
@dalearn Creo que esto está bien como respuesta, y no necesita ser un comentario en absoluto. Por cierto, usuario37299, la respuesta aquí se puede ordenar de diferentes maneras (votos, más antigua, última edición), por lo que "la respuesta anterior" no funciona en este sitio web. Lo editaré para su conveniencia. ¡Bienvenido a Aviation.SE!
¿Tienes una fuente para esta información?

El ángulo de ataque de un 737 en crucero a 41000 es de unos 8 grados de media. Un avión más pesado necesitará un grado más. Uno ligero, alrededor de un grado menos. Tenga en cuenta que los aviones de pasajeros tienen una cantidad significativa de torsión del ala, por lo que solo me estoy refiriendo al ángulo de ataque promedio, no al AOA de la base o la punta del ala.

Bienvenido a SE Aviación. Una referencia para su declaración sería bienvenida.
Esta respuesta es, según mi experiencia volando el 737, tremendamente inexacta. La respuesta de @Peter Kampf coincide con lo que he observado.
¿Cuál es el ángulo de ataque del ala de un Boeing 737 en crucero?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 12v