Tanto la forma aerodinámica como las propiedades inherentes del aire contribuyen al ángulo de ataque de pérdida. Usted pidió una base teórica, pero enumeraré los factores que influyen en el estancamiento porque no existe una fórmula simple para ello.
El factor más importante es el pico de succión que se desarrolla justo detrás del punto de estancamiento en el lado superior del borde de ataque. Alta succión significa alta velocidad y eso a su vez significa alta fricción, por lo que el aire pierde energía que necesita aguas abajo para recuperar su presión. Si se pierde demasiada energía, el flujo se separa . Suficiente separación y sustentación sufre, así que aquí tienes la razón más inmediata para una pérdida.
¿Qué se puede hacer para cambiar ese punto a un ángulo de ataque más alto?
- Levántate más rápido. De esa forma, el flujo sobre la parte trasera del ala tiene una capa límite desde los ángulos de ataque más bajos y no se separará cuando el borde de ataque pase por el ángulo de ataque en el que entra en pérdida en condiciones normales. Esto puede aumentar el ángulo de ataque de pérdida en un 50%. Pero eso funciona solo temporalmente y el mismo mecanismo retrasará la recuperación una vez que se haya producido el bloqueo.
- Aumente el radio del borde de ataque. Esto extiende el pico de succión y lo hace menos puntiagudo. Un borde de ataque romo es especialmente útil con cargas de ala más altas cuando los efectos de Mach juegan con el ángulo de pérdida de la mecánica de ataque. Una vez que el pico de succión local en la punta de un perfil aerodinámico alcanza un número de Mach local ligeramente inferior a 1,6 , no se pudo observar ningún aumento de sustentación en los experimentos.
- Aumente la inclinación del ala, ya sea mediante el morro y/o los flaps del borde de fuga o inclinando el perfil aerodinámico. Esto ayuda a alcanzar altos coeficientes de sustentación ya en ángulos de ataque bajos y, especialmente, los dispositivos de morro (slats, flaps Krüger) también elevan el ángulo de ataque de pérdida .
- Use un perfil aerodinámico bien diseñado con un recorrido laminar largo y una distribución de presión Stratford más allá del punto de transición turbulento en el lado superior. Esto ayuda a reducir las pérdidas de la capa límite y maximiza las reservas de energía para el aumento de presión más pronunciado posible. Pero necesitas un ala limpia, suave y bien construida para que eso realmente suceda. Y el rango correcto de números de Reynolds: los planeadores usan este efecto ampliamente, pero los aviones no pueden usarlo en absoluto.
- Aumentar la carga alar. Esto cambiará la velocidad de pérdida a un número de Reynolds más alto donde las pérdidas por fricción son menores en relación con la energía de inercia del aire. Por supuesto, esto aumentará la velocidad de pérdida, pero también aumentará el ángulo de ataque de pérdida. Un poco.
- Aumente la cuerda del ala (manteniendo la misma área). En realidad, esto tiene dos efectos: el más pequeño se debe nuevamente al aumento en el número de Reynolds, pero el más poderoso se debe a la reducción de la relación de aspecto del ala. Con una relación de aspecto más pequeña, la pendiente de la curva de sustentación es más plana, por lo que se alcanza el mismo coeficiente de sustentación (y pico de succión) con un ángulo de ataque mayor.
- Aumenta el barrido del ala. Los cambios de presión sobre el ala ahora son proporcionales al coseno del ángulo de barrido, por lo que todos los efectos se desplazan a ángulos de ataque más altos en consecuencia. Pero tenga cuidado con una combinación de alto barrido y alta relación de aspecto: el estancamiento se volverá completamente desagradable . Si combina 6 y 7, en algún momento llegará a un ala delta que vuela bien incluso con flujo lateral superior completamente separado ( ascensor de vórtice ). Ahora su ángulo de ataque límite estará definido por el estallido del vórtice o por la pérdida de estabilidad direccional .
- Vuele en aire más caliente y menos denso. Esto también ayuda a aumentar el número de Reynolds porque necesita moverse más rápido para la misma presión dinámica. Sin embargo, gran parte de esa ventaja se consume por el aumento de la viscosidad del aire con la temperatura .
jeff el alto
Ene