He estado tratando (sin éxito) de averiguar la relación entre la velocidad aerodinámica de un UAV de ala fija en diferentes etapas de vuelo. Lo que quiero decir es que me gustaría saber el orden de las velocidades aerodinámicas, de mayor a menor, que se esperaría que tuviera una aeronave (en particular, un UAV con, digamos, 5 m de envergadura) durante el ascenso, el crucero y el descenso. Por ejemplo, la respuesta que estoy buscando es algo como: de mayor a menor, se espera que la velocidad aerodinámica se ordene así -> crucero>ascenso>descenso (esta sería mi suposición, por cierto).
También sé que el coeficiente de sustentación varía con el ángulo de ataque, la velocidad y la densidad del aire, pero ¿es posible hacer un análisis tan cualitativo para encontrar un orden esperado como este para diferentes etapas de vuelo? Mirando solo la relación entre el coeficiente de sustentación y la velocidad del aire, de acuerdo con mi suposición anterior, esperaría que el coeficiente de sustentación fuera menor durante el crucero y mayor durante el ascenso y el descenso. ¿Es esto correcto?
Los UAV de observación vuelan en un rango estrecho de coeficientes de sustentación. Esto se puede ver en sus alas: como las alas de un planeador, tienen una relación de aspecto muy alta y un perfil aerodinámico muy combado. Si observa las velocidades óptimas para aeronaves propulsadas por hélices y turboventiladores, una relación de aspecto alta lleva el coeficiente de sustentación óptimo a valores altos, lo que se traduce en una velocidad de aire calibrada baja. Sin embargo, tenga en cuenta que volar alto no significa necesariamente que operen a una velocidad real del aire baja. Los detalles dependen de la altitud en la que se operan.
Veamos el MQ-1 Predator como ejemplo. Su relación de aspecto es 19, y con todas las protuberancias, supongo que el coeficiente de arrastre de elevación cero no es inferior a 0,025. Esto significa que el coeficiente de sustentación óptimo para merodear está cerca de 2, que probablemente esté por encima del coeficiente de sustentación máximo del perfil aerodinámico del ala. Para los aviones de pistón, la mejor velocidad de ascenso es idéntica a la velocidad óptima de merodeo, por lo que el Predator debe volar cerca de su velocidad de pérdida de 54 nudos durante toda la misión para obtener la mayor resistencia de este fuselaje. Tenga en cuenta que la fuerza g máxima que puede soportar la estructura del avión es solo 2, lo que significa que la velocidad máxima debe limitarse a 76,4 nudos para evitar daños estructurales por volar en ráfagas.
Otro obsequio es la poca distancia al suelo de las superficies de la cola: el depredador aterriza en su actitud de vuelo normal ; no hay necesidad de reducir la velocidad de la aeronave cuando se prepara para aterrizar.
Respuesta corta: el coeficiente de sustentación en todas las etapas de vuelo es alto (0,8 a 1,4), mientras que la verdadera velocidad aerodinámica depende de la altitud. Los turboventiladores tienden a volar más rápido que los aviones de pistón, pero la diferencia es mínima.
Releí tu pregunta varias veces e intentaré responder. Espero haberte entendido correctamente. Primero, para la velocidad más grande a la más pequeña, ordenaría descenso>crucero>ascenso. La forma de pensarlo es que durante una escalada, estás generando energía potencial (altitud). Cuando esa energía se estanca en la altitud de crucero, deja de invertir en energía potencial y maximiza su energía cinética (velocidad de crucero). Durante el descenso, hay energía para sangrar, porque estás reduciendo tu energía potencial (altitud) y convirtiéndola en energía cinética (velocidad de descenso).
La suposición general es que la configuración de potencia de su UAV permanece aproximadamente igual durante las tres fases del vuelo.
En este ejemplo, la sustentación es mayor durante el ascenso, cuando se invierte en energía potencial y no se usa tanta energía cinética.
El descenso tendría la elevación más baja, porque estás dispuesto a intercambiar energía potencial por energía cinética, y la altitud disminuye y la velocidad aumenta.
Olvida mi comentario original, creo que no entendí tu pregunta en ese momento.
mongo
estudiante de vehículos aéreos no tripulados