Dirección de arrastre inducida por física aeronáutica

Soy un estudiante de noveno grado que está haciendo un proyecto de feria de ciencias en mi escuela secundaria local. Estoy haciendo un experimento científico en diferentes alas de avión y cómo el ángulo de ataque afecta la resistencia. Necesito crear una plataforma para medir el arrastre creado por el levantamiento (arrastre inducido). No sé si la báscula de resorte (la herramienta para medir la resistencia) debe estar conectada al frente del modelo de avión y permanecer nivelada con el avión a medida que aumenta el ángulo de ataque o si la báscula de resorte debe permanecer nivelada con el horizonte ya que el propio avión solo cambia su ángulo de ataque para medir correctamente la resistencia inducida. Imagen adjunta a continuación (perdón por el patético intento de recrear la pregunta).ingrese la descripción de la imagen aquí

La segunda imagen. Por supuesto, medirá tanto la resistencia inducida (debido a la sustentación) como la resistencia parásita (debido a los vórtices en las puntas de las alas). La única forma que conozco de reducir la resistencia parásita es darle al ala una relación de aspecto alta (que es lo que hacen los planeadores).
@MikeDunlavey: Con todo respeto, la relación de aspecto más grande reducirá la resistencia inducida (y disminuirá las fuerzas en general, por lo que habrá relativamente más ruido). Lo mejor que se puede hacer es suponer una cantidad constante de arrastre por fricción (medida cuando no se crea sustentación) y restar esta cantidad de todas las medidas.

Respuestas (1)

La sustentación y la resistencia se definen en relación con la dirección del flujo por delante del avión. El ascensor es ortogonal y el arrastre paralelo. Por lo tanto, la imagen inferior con el resorte paralelo muestra la mejor disposición, porque solo medirá la resistencia, nada más. Tenga en cuenta que medirá la suma del arrastre inducido y viscoso, por lo que aún necesita algunas correcciones para aislar el arrastre inducido una vez que haya medido la fuerza.

En una aproximación de primer orden, el arrastre viscoso es constante sobre el ángulo de ataque, por lo que mide la fuerza mínima mientras varía el ángulo de ataque y resta esa fuerza de todas las demás medidas.

Muchas gracias por la rápida respuesta, pero creo que describí vagamente las variables cambiantes. El flujo de aire seguirá siendo el mismo, pero el ángulo de ataque y el diseño de las aletas cambiarán. Mi proyecto trata sobre las aletas y cómo la diferente longitud vertical (envergadura de las aletas) afectará la resistencia inducida creada por los vórtices de las puntas de las alas. Entiendo que podría estar interpretando esto mal, tienes mucha más experiencia, pero siento que es mi culpa que no obtuve la respuesta que realmente quería.
Parte 2: no veo cómo importará la resistencia viscosa cuando la forma del ala de elevación permanezca igual (sé que no especifiqué esto). Supongo que podría afectar la pequeña superficie de las aletas, pero debería permanecer constante en general con diferentes aletas que se agregarán a las mismas alas de elevación. Sé que la resistencia viscosa afectará la superficie de las aletas, pero el grosor y la forma general del perfil seguirán siendo los mismos para las aletas con diferentes longitudes. Si bien podría estar equivocado, has estudiado la mayoría de estos temas mucho más que yo.
@ Olek410: Su pregunta no menciona en ninguna parte los winglets, así que, por supuesto, mi respuesta tampoco. Con winglet span, cambiará la superficie y, por lo tanto, la resistencia viscosa. No mucho, pero lo suficiente como para medirlo para cada configuración por separado. Ahora necesito preguntar cuál es realmente su pregunta; hasta ahora, pensé que no estaba seguro de en qué dirección medir la resistencia. ¿Podría por favor me más claro?
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