¿Los aviones más grandes tienen más probabilidades de entrar en pérdida?

Las paradas ocurren cuando la capa límite en la parte superior de un ala se ralentiza tanto que esencialmente se convierte en parte del perfil aerodinámico.

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Mi pregunta es, dado que las alas de los aviones más grandes presentan una ruta de flujo más larga para la capa límite, la ralentizan más. ¿Bien? Entonces, ¿no tendrían más un ángulo de pérdida más bajo? ¿No es esto lo que sugiere el uso de ranuras en los flaps de los aviones?

Creo que esta respuesta contiene elementos relevantes (vínculo entre la longitud de la cuerda, el número de Reynolds y el ángulo de ataque de pérdida). Una buena respuesta debe referirse a estos 3 conceptos.
Creo que hay conceptos que aclarar. la capa límite no se mueve (es una capa en la que las moléculas de aire se ven afectadas por la fricción sobre la superficie del ala), y el punto de separación es donde el flujo ya no es laminar. Para estancamiento existen varias definiciones dependiendo si se habla de AoA crítico o de régimen estancado.
@ManuH Creo que las dos definiciones que mencionó se pueden usar para responder a mi pregunta: un ala más estancable obtendrá una separación del borde de fuga en un AoA más bajo. Pero eso es justo lo que estoy suponiendo. Puedo estar equivocado.
@ManuH En la respuesta que vinculó, Peter dijo "generalmente, un número de Reynolds más alto significa que sus efectos de fricción disminuyen, lo que se traduce en menos arrastre de fricción y un ángulo de ataque de pérdida más alto", lo cual no entiendo, porque esto implica que un más lento, es menos probable que el flujo de aire de la capa límite se invierta (¿qué?)
@Bianfable ¡Nunca he afirmado ser una persona "con conocimientos" en este sitio! He hecho un montón de preguntas y, en ocasiones, me las he arreglado para llegar a una respuesta razonable.
@ABJX Enlacé esta respuesta para señalar que algunos elementos ya existen en la aviación. SE y las respuestas a su pregunta deberían traer nuevos elementos o traerlos de manera diferente. Si hay algo que no entiende, no dude en hacer nuevas preguntas de seguimiento sobre conceptos específicos que acaba de descubrir.

Respuestas (2)

Incluso suponiendo la misma velocidad aerodinámica, una cuerda más grande aumentaría el número de Reynolds de flujo libre . Como tendencia general, un número de Reynolds de flujo libre más alto retrasará el límite de pérdida debido a una transición más temprana a una capa límite turbulenta , como se puede ver a continuación para una sección de datos 2D del túnel de viento:

Re_Clmax

Ref. de la imagen: Informe del contratista de la NASA 4745

Esta respuesta tiene una ilustración diferente e igualmente buena del efecto en términos de curvas de elevación.

Por supuesto, las cosas se vuelven más matizadas en 3D, ya sea que la superficie aerodinámica esté optimizada para el flujo laminar natural y en el flujo transónico, donde la tendencia de elevación máxima con el número de Reynolds puede revertirse en un número de Reynolds intermedio.

Entonces, la transición a turbulento es la única razón por la que una cuerda de Reynolds más alta da un ángulo de pérdida más alto.
@ABJX Para perfil aerodinámico / ala normal, creo que sí. Pero no puedo estar seguro de si ese es el único proceso físico. Sin embargo, la correlación se observa una y otra vez en el túnel de viento y en la literatura.
@ABJX: No, hay más. La capa límite puede ser absolutamente más gruesa que en un ala pequeña, pero es relativamente más delgada, por lo que la viscosidad tiene menos influencia en las condiciones de flujo. Además, los aviones más grandes tienden a tener cargas de ala más altas, por lo que vuelan más rápido, lo que aumenta nuevamente el número de Reynolds y reduce el efecto relativo de las ráfagas.
Entonces, ¿hay separación de flujo en un AoA más bajo pero es menos severo debido a la relativa delgadez de la capa límite?
@ABJX No, la separación de la capa límite se retrasará a un AOA más alto. Además, a medida que aumenta el número de Reynolds, la burbuja de separación laminar también se hará más pequeña para el mismo AOA.
Espera, entonces, ¿por qué usar aletas y listones ranurados? cortaron el ala en varias alas más pequeñas.
@ABJX Si se trata solo de una aleta ranurada, el AOA de pérdida en realidad disminuye en comparación con el perfil aerodinámico simple, aunque el CLmax ha aumentado enormemente. En cuanto a los slats, definitivamente retrasa el AOA de pérdida. Mi entendimiento es que un listón reduce el pico de succión, lo que reduce el gradiente adverso en la recuperación.

Cualquier ala tiene un 100% de probabilidad de entrar en pérdida cuando se excede su ángulo crítico de ataque, por lo que no, las alas más grandes no tienen más probabilidades de entrar en pérdida que las alas más pequeñas. Es seguro que ambos se detendrán cuando se alcance la condición necesaria.

Para abordar la edición en la pregunta, ¿es más probable que los aviones grandes entren en pérdida ... cualquier avión entrará en pérdida si vuela hasta el punto de exceder el ángulo crítico de ataque? Póngalo allí, y al igual que un ala aislada, la probabilidad es del 100%. Si la pregunta es empírica, entonces entran en juego todo tipo de otros factores:

Los aviones de entrenamiento pequeños se paran en pérdida de manera rutinaria e intencional como parte del plan de estudios de entrenamiento. Los jets grandes casi nunca se detienen intencionalmente (un vuelo FCF sería la rara excepción, ya que el entrenamiento se realiza en el simulador), y hay múltiples sistemas de advertencia en ellos para ayudar a los pilotos a evitar tal condición. Además, con una tripulación de dos pilotos que suelen tener mucha experiencia, la probabilidad de llegar allí sin darse cuenta tiende a disminuir considerablemente, en comparación con un avión pequeño que a menudo vuela con un solo piloto por alguien que puede no tener mucha experiencia y no puede volar tan a menudo como aquellos a quienes se les paga para volar los aviones más grandes.

Comparar el AOA en el que el ala limpia (sin dispositivos de gran sustentación desplegados) en un avión de categoría de transporte entra en pérdida con el AOA en el que el ala de un avión ligero entra en pérdida es un ejercicio académico, pero no se relaciona con "¿este avión es más probabilidades de entrar en pérdida que ese avión". Ambos volarán bien cuando se operen en la envolvente normal, y ambos se detendrán cuando vuelen hasta ese punto.

Excelente punto. Quizás el OP debería refinar la pregunta: es decir, "¿la misma forma de perfil aerodinámico, ampliada, se detendría en un AoA crítico más bajo?"
Supongo que debería reformular la pregunta.
-1 Esto no es una respuesta, es un desprecio. ¿Es más probable que se exceda el ángulo crítico de ataque en un avión grande?
@DaveGremlin Esa es una pregunta completamente diferente. He excedido el ángulo crítico de ataque docenas, probablemente cientos de veces en aviones pequeños, porque es común practicar entradas en pérdida en aviones de entrenamiento. Jamás lo hizo en miles de horas en aviones grandes, porque esa maniobra está reservada para el simulador en dichos aviones. ¿Significa eso que es "más probable" que se detenga el avión pequeño? Cualquier avión puede llegar allí si lo pones allí, intencionalmente o no. Su versión de la pregunta tiene un aspecto de comportamiento que los OP no tenían.
@DaveGremlin Además, la respuesta NO es un desprecio, sino que señala que la pregunta tal como está formulada realmente no tiene el tipo de respuesta que el OP puede estar buscando. "Probable" es el criterio equivocado. Haga la pregunta de manera diferente y obtendrá una respuesta diferente. Pero "el mismo perfil aerodinámico ampliado" o "gran jet con su ala frente a C-152 con su ala" o cualquier otra reformulación de la pregunta que tenga, NO es lo que se preguntó.
@RalphJ: su respuesta original fue: "Cualquier ala tiene un 100% de probabilidades de entrar en pérdida cuando se excede su ángulo crítico de ataque, por lo que no, las alas más grandes no tienen más probabilidades de entrar en pérdida que las alas más pequeñas. Es seguro que ambas entren en pérdida cuando se cumpla la condición necesaria es alcanzado." Esto no le da al interrogador ningún lugar a donde ir y se muestra muy desdeñoso. Las personas que hacen preguntas en este sitio no siempre son expertos en el tema, de ahí la pregunta. Si hay un problema con la pregunta, sería preferible proporcionar una guía en lugar de dos oraciones diseñadas para ilustrar la ignorancia de los OP.
@DaveGremlin No tengo ningún problema en rechazar las preguntas que creo que son malas, pero esta pregunta tiene cero DV. El problema con la frase "es probable" es que es un problema de comportamiento, no aerodinámico. La aerodinámica es bastante determinista. Y, haga referencia al comentario anterior del OP, entendió la necesidad de refinar su pregunta para llegar a lo que le interesaba.
¿Los aviones más grandes tienen más probabilidades de entrar en pérdida?
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