Imagine un Fi-156 Storch y reduzca su escala gradualmente a 10 cm de envergadura. Supongamos que Fiesler Storch a gran escala es 100 % eficiente, por ejemplo, para minimizar la velocidad de pérdida.
Durante este proceso de reducción, si todos los elementos dimensionales se reducen a la perfección, excepto la forma del perfil aerodinámico, la forma del perfil aerodinámico de los slats, la forma del perfil aerodinámico de los flaps y el ancho relativo del espacio entre los slats y los flaps entre ellos y el ala, ¿cómo se verían estos (si se permite que varíen a lo largo del eje vertical)? ¿Los parámetros evolucionan aproximadamente durante el proceso de reducción de escala, de modo que la capacidad de esta aeronave para minimizar la velocidad de pérdida se mantiene cerca del 100%? ¿Existe en este caso algún patrón lineal a lo largo de la variación del número de Reynolds?
Poner listones y aletas en un modelo de 10 cm es extremo, pero agregaría un toque de realismo para el aficionado serio.
¿En qué punto de la escala se vuelven innecesarios los slats y flaps?
Pasamos a la ecuación de elevación:
= Densidad del aire x Área x Coeficiente de sustentación x Velocidad
= para el vuelo en estado estacionario por lo que derivamos:
= Rho x Coeficiente de sustentación x Velocidad
En términos de considerar la necesidad de slats y flaps, el factor principal es la diferencia en la velocidad de aterrizaje y de crucero . ¡En un avión comercial, la diferencia puede ser de 350 nudos! (Tal vez un poco menos, considerando Rho a mayores altitudes, velocidad aérea indicada). Para un Storch, alrededor de 60 nudos, para un modelo diminuto con carga alar ligera: quizás 7 nudos.
cuando comparamos = 1/2mV , uno ve un modelo reducido con baja velocidad aerodinámica y muy poca masa para un aterrizaje de solo unos pocos pies, mientras que el avión de pasajeros de 400 toneladas a 150 nudos necesita más de una milla para detenerse. El avión más rápido y más pesado necesita reducir la velocidad tanto como pueda antes de aterrizar.
También de la ecuación de sustentación podemos derivar que el aumento del coeficiente de sustentación, aumentando el AOA o reconfigurando el ala, solo aumenta la sustentación de forma lineal, mientras que la sustentación aumenta con el cuadrado de la velocidad .
La necesidad de slats y flaps realmente depende de qué tan lento sea para aterrizar de manera segura. Lo mismo ocurre con la mayor longitud de la pista, lo que permite una velocidad de aproximación ligeramente más rápida.
Además, encontramos un aspecto del Fi 156 Storch que rara vez se discute, su Argus AS 10 V8 de 240 hp y su hélice de paso variable.
Esto demuestra que los diseñadores hicieron todo lo posible para proporcionar la potencia adecuada para seguir volando a pesar de la tremenda resistencia que crean los slats y flaps. Fue un precio a pagar por aumentar el rendimiento de STOL e ilustra por qué los aviones funcionan mucho mejor "limpiados" en Vy.
Nota de interés: el mismo motor se usó con el Bf 108 "Taifun", resultando en una velocidad de crucero 50 nudos más rápida, aterrizando alrededor de 45 nudos. Ambos aviones tenían un peso similar.
Abdalá
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