¿Cuáles son las condiciones para que un perfil aerodinámico sea un "perfil aerodinámico delgado"?

No hay un límite duro. Normalmente tiene un grosor relativo de alrededor del 8%, detalles que dependen del camber y la forma de la nariz.

Típico de un perfil aerodinámico delgado es una pérdida que se origina en la nariz, con una separación repentina del flujo del lado superior, mientras que las superficies aerodinámicas más gruesas comienzan a entrar en pérdida con una separación que comienza desde el borde de salida y avanza gradualmente. Esto le da a los perfiles aerodinámicos delgados un comportamiento de pérdida desagradable, mientras que los perfiles aerodinámicos gruesos se bloquean de formas más benignas. El comportamiento de pérdida depende no solo del grosor, sino también de la inclinación y los detalles geométricos de la punta del perfil aerodinámico, pero se puede usar para separar los perfiles aerodinámicos delgados de los gruesos.

Los perfiles aerodinámicos delgados tienen sentido en dos aplicaciones:

• cuando el ángulo de ataque local está bien controlado, como en flaps y maquinaria turbo, y
• para vuelos trans y supersónicos donde el grosor provoca la resistencia de las olas .

En todas las demás aplicaciones, se deben preferir superficies aerodinámicas más gruesas con una punta más roma porque permiten almacenar más combustible y hacer que la estructura de carga sea más eficiente. El límite superior de los perfiles aerodinámicos prácticos es del 20% al 22%, el grosor de la raíz del ala Davis como se usa en el B-24 y B-29 .

Los perfiles aerodinámicos generalmente se dividen en "delgados" y "gruesos" de acuerdo con su comportamiento de pérdida: pérdida del borde de fuga, pérdida del borde de ataque y pérdida del perfil aerodinámico delgado. Uno de los principales parámetros que definen cómo entra en pérdida el ala es el grosor del perfil del ala.

De Torenbeek , tanto las imágenes como las citas:

1. Puesto de borde de fuga

   

   Este tipo de pérdida es característico de la mayoría de las secciones aerodinámicas con relaciones de espesor/cuerda de aproximadamente el 15 % o más. El flujo en grandes ángulos de ataque se caracteriza por un engrosamiento progresivo de la capa límite turbulenta en la superficie superior. A medida que el ángulo de ataque aumenta a unos 10 grados (B), la separación del flujo comienza en el borde de salida y avanza gradualmente.

2. Puesto de vanguardia

   

   Los perfiles aerodinámicos con proporciones de espesor/cuerda de alrededor del 9 al 12 por ciento experimentan una separación abrupta del flujo cerca del borde de ataque. En estas secciones, la separación de la capa límite laminar se produce mucho antes de que se alcance la sustentación máxima y antes de la transición a una capa límite turbulenta. La transición ocurre en la capa de cizallamiento así formada, y la expansión del movimiento turbulento se extiende en un ángulo tal que el flujo se vuelve a unir rápidamente, encerrando una "burbuja corta" y posteriormente formando una capa límite turbulenta (B).

   Las curvas de sustentación y momento de cabeceo exhiben cambios abruptos cuando se excede el ángulo de ataque para la sustentación máxima. Hay poco o ningún redondeo de la curva de sustentación y se observa un cambio negativo repentino del momento de cabeceo como resultado del cambio hacia atrás del centro de presión.

3. Puesto aerodinámico delgado

   

   En secciones muy delgadas con proporciones de espesor/cuerda de menos del 6 por ciento y en puntas redondas, se produce una pequeña burbuja de separación con ángulos de ataque (S) muy pequeños. En un cierto ángulo crítico de ataque, la burbuja corta se rompe, pero el flujo se vuelve a unir aguas abajo, formando una "burbuja larga" que provoca una ligera reducción en la pendiente de la curva de sustentación (B). Al aumentar el ángulo de ataque, el punto de reinserción del flujo se mueve progresivamente hacia atrás hasta que coincide con el borde de salida y se alcanza la sustentación máxima en esta condición (C)

Entonces, de acuerdo con la categorización de perfiles aerodinámicos en tres tipos de pérdida, "perfil aerodinámico delgado" significa un grosor de cuerda del 6% o menos.