Muchos aviones ligeros de aviación general, y quizás muchos otros aviones también, están diseñados con cierta cantidad de empuje hacia abajo en el montaje del motor, en relación con la línea central del fuselaje. Presumiblemente, el ángulo de incidencia del ala se elige para aerodinamizar el fuselaje en algún régimen de vuelo particular. Entonces, ¿por qué se diseña cualquier empuje hacia abajo en el soporte del motor? ¿Exactamente qué está tratando de optimizar el diseñador al incluir el empuje hacia abajo en el diseño? ¿De qué manera indeseable serían diferentes las características de vuelo de la aeronave si no existiera el empuje hacia abajo?
Por ejemplo, ¿la intención es que agregar potencia (sin volver a ajustar el elevador) no haga que la aeronave ascienda ? ¿O que agregar potencia no debería causar un cambio en la velocidad aerodinámica compensada ? ¿O que agregar potencia no debería causar un cambio en el ángulo de ataque ? ¿Habría un cambio de "sentido incorrecto" en la velocidad aerodinámica compensada cuando se añadiera potencia, si el empuje descendente no estuviera presente? Si es así, ¿por qué?
Tenga en cuenta que en esta respuesta relacionada se da una razón para cierta reducción en la velocidad aerodinámica compensada cuando se agrega potencia para ascender pero el ángulo de ataque se mantiene constante . (Consulte las tablas y tenga en cuenta que también se produciría una reducción similar en la velocidad aerodinámica compensada cuando se redujera la potencia para descender ). cualquier avión en particular.
Esta pregunta está dirigida principalmente a aeronaves con hélices montadas en la nariz y configuración de cola convencional, así que asegúrese de abordar esta configuración, pero siéntase libre de discutir otras configuraciones también.
Con respecto al comentario de John, debemos recordar al otro jugador aplicando torque al centro de gravedad, el estabilizador horizontal/elevador/estabilizador/aleta de compensación. Idealmente, tanto la línea de empuje como el estabilizador horizontal estarán a 0 grados del horizonte con el ala en un AOA de crucero óptimo.
Bajo potencia, relajar la estabilidad estática con un poco de empuje hacia abajo en competencia disminuirá la necesidad de un ajuste excesivo cada vez que se cambia el empuje, y también deja la estabilidad estática completa cuando el avión baja para aterrizar.
Esta es una aplicación muy segura y ampliamente utilizada de empuje descendente para aviones GA. Debido a que el coseno del pequeño ángulo de empuje hacia abajo es muy pequeño (cos 3 grados = 0,9986), el efecto sobre el componente de empuje horizontal es mínimo.
La mayoría de los aviones ligeros se sientan ligeramente con el morro hacia arriba en vuelo. Esto simplifica los parámetros de diseño para el montaje del ala, ya que el ala debe inclinarse ligeramente hacia arriba. El diseñador busca maximizar el empuje inclinando el motor hacia abajo para que apunte hacia adelante.
En un tipo de ala alta, inclinar el motor hacia abajo también ajusta la línea de empuje para que pase más cerca del centro de presión. Esto reduce los cambios de ajuste con la potencia del motor.
Sin embargo, en un tipo de ala baja, esto requiere que el motor esté inclinado hacia arriba. Pero inclinarlo demasiado hacia arriba mueve la línea de empuje aún más abajo, de modo que en una situación de motor apagado, la nariz bajará para ayudar a mantener la velocidad aerodinámica y evitar una pérdida. El empuje en ángulo también introduce un componente vertical, es decir, sustentación. Esto es a expensas del empuje hacia adelante. Para un ángulo pequeño, la pérdida de empuje hacia adelante y velocidad aerodinámica es insignificante, y la sustentación adicional en realidad descarga un poco el ala, lo que permite una reducción en la resistencia para que el avión pueda volar una fracción más rápido. Pero para un ángulo significativo, la pérdida de empuje aumenta más de lo que disminuye la resistencia del ala y el avión se ralentiza peor que antes. Por lo tanto, el ángulo no debe exagerarse.
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juan k
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