¿Cuáles son las reglas del grosor del perfil aerodinámico desde la raíz hasta la punta en las alas cónicas?

Estoy investigando un poco sobre las alas y los perfiles aerodinámicos utilizados en los años 30 y 40, y estoy tratando de comprender las reglas sobre los cambios de espesor proporcional del perfil aerodinámico en el ala (desde la raíz hasta la punta) en alas cónicas.

Muchos aviones de esa época usaban perfiles aerodinámicos con un grosor que oscilaba entre el 15 % y el 9 % (desde la raíz hasta la punta). (Fuente: https://m-selig.ae.illinois.edu/ads/aircraft.html )

Entonces, la pregunta es: ¿cuáles son las reglas para dimensionar el grosor del perfil aerodinámico desde la raíz hasta la punta?

Respuestas (3)

No hay reglas claras; elegir el grosor del ala no era una ciencia rígida.

Sin embargo, existían algunas reglas:

  • El grosor de la raíz aumenta con la relación de aspecto. Mientras que las alas "normales" (relación de aspecto entre 5 y 8) tenían un grosor de raíz entre 14% y 18%, el ala Davis de alta relación de aspecto (AR 11) necesitaba un perfil aerodinámico de raíz del 21%.

  • El grosor de la punta se eligió para la elevación máxima de la sección con el fin de agregar margen de pérdida y autoridad de alerones. Esto significa que el grosor aquí está entre el 9% y el 12% .

  • El camber también se reduce desde la raíz hasta la punta en proporción a la relación de sustentación por área. Mientras que el ala interior debería producir la sustentación más alta por área, el ala exterior reduce esto para el margen de pérdida y una mejor autoridad de alerones con alerones desviados hacia arriba.
  • En la era temprana de los jets, la alta velocidad requería alas más delgadas porque esto retrasa la aparición de los efectos Mach. El perfil aerodinámico de la punta simétrica del Me-262 tenía un 9% de espesor y los aviones supersónicos redujeron el espesor del ala entre un 6% y un 4%, el espesor del ala del Bell X-1E .

Se eligió el grosor del perfil aerodinámico en la raíz para obtener una buena relación de voladizo: el momento de flexión es más alto allí y es necesario darle altura estructural. Además, desea crear la mayor sustentación en la raíz del ala, es por eso que la cuerda, el grosor y el ángulo de incidencia son todos los más altos allí. Los tres disminuyendo hacia la punta por razones estructurales.

Hay un poco más de información en esta respuesta.

El término para el trabajo del dibujante de representación aerodinámica en los años 30 y 40, se llamaba "Lofting". Tal vez el término todavía está en uso, hoy en día.

La comba de los perfiles aerodinámicos se definiría como un porcentaje de la dimensión de la línea de cuerda, ya sea por encima o por debajo de la línea de cuerda. En el día, una tabla de puntos a lo largo de la línea de cuerda tendría valores correspondientes (+%) o (-%) para trazar y luego conectar a través de una plantilla de curva francesa de dibujante.

Al hacer los dibujos para las costillas del ala cónica, la comba disminuye proporcionalmente con la longitud de la cuerda.

Gracias por tu respuesta. ¿Dónde puedo encontrar referencias sobre esto?
Fuera de la mano, seguro que no lo sé. Tendría que hacer búsquedas www, yo mismo. Siento no poder ser de más ayuda.
Me gustaría saber por qué no usar el mismo perfil aerodinámico desde la raíz hasta la punta, manteniendo el mismo grosor y camber proporcionales.
Como anécdota, el término lofting proviene de la construcción naval, cuando las curvas entre los marcos del casco se ajustaron en un dibujo 1:1... en el desván sobre el astillero, que es el único lugar donde encajarían esos dibujos. El término todavía está en uso, aunque se está saliendo del lenguaje común.
¿Cuáles son las reglas del grosor del perfil aerodinámico desde la raíz hasta la punta en las alas cónicas?
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