Despliegue de flaps de borde de ataque o de salida: ¿aumentar o disminuir el ángulo de ataque y el ángulo crítico de ataque?

¿Cómo cambia AOA?

El ángulo de ataque (AOA) se define como el ángulo entre la línea de cuerda y el viento relativo . Cuando se despliegan flaps y slats, la línea de cuerda efectiva cambia. Esto ya está muy bien ilustrado para las aletas del borde de fuga en el artículo que vinculó:

^{( boldmethod.com )}

Como puede ver, la nueva línea de cuerda tiene un ángulo más alto en comparación con el viento relativo, lo que resulta en un aumento de AOA . Combinado con el aumento de la inclinación, esto dará como resultado una mayor sustentación (a la misma velocidad aerodinámica), lo que significa que el piloto generalmente reducirá el cabeceo para bajar el AOA nuevamente cuando se desplieguen los flaps.

Modifiqué esta imagen para ilustrar lo mismo para listones :

Ahora la nueva línea de cuerda está en un ángulo ligeramente más bajo en comparación con el viento relativo, lo que da como resultado un AOA reducido . Lo mismo ocurre con otros dispositivos de vanguardia (como, por ejemplo, flaps Krueger).

¿Cómo cambia el AOA crítico?

Esto depende del tipo exacto de dispositivo utilizado. El siguiente gráfico muestra cómo el coeficiente de sustentación$C_L$en función de AOA$\alpha$cambios con varios dispositivos de gran elevación del borde de salida:

^{( HAW Hamburgo - Diseño de aeronaves )}

Para el flap ranurado, el AOA crítico permanece sin cambios, pero para todos los demás tipos que se muestran aquí, el AOA crítico se reduce cuando se despliegan los flaps. Sin embargo, tenga en cuenta que el coeficiente de sustentación máximo siempre es más alto. La razón del cambio en la pendiente para extender los flaps ya se explica aquí: ¿ Por qué aumenta la pendiente de la curva de sustentación cuando se despliegan los Fowler Flaps? .

El siguiente gráfico muestra lo mismo para los dispositivos de gran elevación de vanguardia:

^{( HAW Hamburgo - Diseño de aeronaves )}

Aquí, el AOA crítico siempre aumenta en comparación con el ala limpia.

la comba del ala y el AOA aumentan

Veamos la ecuación de elevación:

$Lift$= Densidad del aire x área del ala x Coeficiente de sustentación x V$^2$

El factor de coeficiente de sustentación se puede expresar como tipo de superficie aerodinámica (camber) en un AOA dado.

Cuando bajas los flaps (para esa parte del ala), la inclinación y el AOA aumentan, pero... el ala está produciendo más sustentación a esa velocidad, lo que animaría al piloto a bajar el AOA para todo el avión . Este es un buen movimiento para evitar que las puntas se detengan, pero...

Bajar los flaps también aumenta la resistencia, por lo que generalmente se requiere más aceleración para mantener la velocidad aerodinámica .

Las lamas reducen el AOA cuando se despliegan , pero aumentan la inclinación . Podemos ver que colocar flaps cerca del fuselaje y listones cerca de las puntas de las alas es una gran combinación de seguridad.

Los aviones anteriores (y muchos modelos) usan "lavado de alas" para el mismo efecto. Los beneficios de los slats y flaps retráctiles son los siguientes: a velocidades de crucero más altas, "halarlos hacia adentro" produce una mejora en la eficiencia del consumo de combustible debido a una menor resistencia.

¿aumentar el AOA y el AOA crítico?

Mejor dicho, los flaps reducirán la velocidad de pérdida (a la que no querrás estar cerca a baja altitud) debido al aumento de la inclinación. Por ejemplo, cuando aborte una aproximación para aterrizar con flaps, evite la tentación de tirar de la nariz hacia el cielo para salir. Añadir poder . Con los flaps más altos, el ángulo de entrada en pérdida con respecto al horizonte puede ser menor que con los flaps arriba.

Se pueden obtener aumentos significativos en el AOA crítico con ranuras de vanguardia , pero nuevamente con una penalización de arrastre significativa, lo que requiere más potencia .