¿Por qué se prueba la carga de las alas al revés?

¿Por qué se prueba la carga de las alas colocando pesas en la parte inferior del ala (colocadas boca abajo)? Un ala se eleva en el aire desde su superficie superior en vuelo, entonces, ¿no debería someterse a una prueba de carga en la otra dirección?

No, la baja presión en la parte superior no levanta un ala. nasa _ Wikipedia .
También se puede probar tirando de él hacia arriba .
Entonces, ¿está bien enganchar cuerdas a costillas individuales y colgar el avión en el aire con el peso bruto en el avión para realizar la prueba de carga?@foot
@MichaelK ¿No hay presión baja en la parte superior? ¿En serio? aviación.stackexchange.com/questions/19241/…
@PhilFrost No dijo eso.
Entonces, ¿hay poca presión pero no levanta el ala? ¿Cómo es ese trabajo? ¿Qué está levantando el avión, sino algo tirando de las alas?
@PhilFrost lee el enlace de la NASA que MichaelK publicó arriba, sigue haciendo clic en siguiente y la página final lo explica. Alternativamente, intente esta pregunta .
Entiendo que la teoría del tránsito igual es incorrecta, simplemente no veo por qué @MichaelK está saltando a eso, dado lo que hay en la pregunta. La pregunta no parece decir mucho sobre cómo se genera la sustentación, solo que "un ala se eleva en el aire desde su superficie superior en vuelo". ¿No es menor la presión sobre la superficie superior que la presión sobre la superficie inferior del ala? ¿No significa esto que debe haber una fuerza aerodinámica neta hacia arriba en el ala, "tirando de ella hacia arriba"? ¿Cómo invoca esto la teoría del tránsito igual?
@MichaelK ¡Su enlace contradice directamente su afirmación! ¡Lee la última viñeta!
Creo que @MichaelK quiere decir que si hay una presión más baja sobre el ala, el ala no se jala desde arriba, sino que se empuja desde abajo.
MichaelK es incorrecto. El ala ha reducido la presión en la parte superior que proporciona la mayor parte de la sustentación y una mayor presión en la parte inferior que proporciona la menor parte de la sustentación (ambas sustentaciones en comparación con la presión antes de las alas). Es solo que la idea del tiempo de tránsito igual es incorrecta.
Creo que es más exacto decir que el diferencial de presión entre la parte superior e inferior da como resultado una fuerza de sustentación neta en el ala. También da como resultado que una masa de aire sea lanzada hacia abajo para equilibrarse, lo que finalmente da como resultado vórtices en las puntas de las alas.
@ThorstenS. MichaelK es técnicamente correcto, pero no ha aclarado el malentendido. Si bien definitivamente hay una presión de aire más baja en la parte superior de un ala, el aire no "jala hacia arriba" en el ala. Los fluidos nunca pueden jalar nada , solo pueden empujar. La elevación es generada por el lado con alta presión empujando hacia arriba . Este empuje de elevación es contrarrestado por la presión sobre la superficie superior que empuja hacia abajo. Por lo tanto, como dijo Chromatix, cuanto mayor sea la diferencia de presión, mayor será la elevación. (Todo esto supone que ambas superficies tienen la misma área, ya que la fuerza es la presión por el área).
O en otras palabras, el secreto para lograr que un avión vuele es evitar que el aire en la superficie superior del ala lo sostenga.

Respuestas (5)

Un ala se puede probar en cualquier orientación siempre que la carga se aplique correctamente. La clásica foto de prueba del ala es el 787 en una instalación que muestra sus alas extremadamente flexibles.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Pensé que sería divertido agregar una prueba de carga máxima, así que aquí está el 777 probado hasta fallar. Lo siento por la calidad del video de principios de la década de 1990.

El ala del Boeing 777 falla con una carga de diseño del 154 %

@PilotHead es correcto, pero explicar un poco por qué tradicionalmente se colocaba peso en la parte inferior es en gran parte porque es más fácil. Si usted es un Boeing, puede permitirse el lujo de construir una plataforma lo suficientemente grande como para sostener un avión mientras levanta el ala. Si está construyendo una casa en su garaje, es mucho más simple colocar algunas bolsas de arena y dejar que la gravedad haga el resto.

Curiosamente, este ejemplo de bolsa de arena muestra cómo no hacer la prueba ya que el ala no está invertida y dudo que la intención fuera probar G negativas. La cola se probó de la misma manera, lo cual está bien, ya que está destinada a proporcionar descarga.
@Pilothead También me di cuenta de eso, pero es una buena imagen que describe el proceso. Más abajo en la página lo están probando al revés
@Pilothead, tenga en cuenta que debe probar algunas G negativas, ya que incluso la categoría con menos requisitos se probará de -1 a +2.5 G.
@JanHudec El conjunto de fotos en cuestión tenía veinte fotos que mostraban solo una orientación de ala, y es casi imposible que solo probaran G negativo. Un grupo diferente hizo la prueba correctamente.

Piense en las fuerzas en un avión (diagrama de cuerpo libre). ¿De dónde viene la mayor parte de la sustentación (alas)? ¿Dónde está la mayor parte del peso (fuselaje)? Eso significa que las alas están tirando del fuselaje contra la gravedad (o la forma clásica de pensar en ello, el fuselaje está tirando de las alas hacia abajo)

La presión siempre empuja.

La baja presión no tira. La baja presión simplemente empuja menos que la alta presión.

Cuando tienes un saco presurizado lleno de líquido elástico (como un ser humano), su presión interna hace que realmente desee presión exterior sobre él. Cuando no lo hace, puede tener una fuga de líquido o que la pila se rompa sola.

Problemas similares pueden ocurrir con el metal que retiene la presión. Pero incluso ahí, la fuerza proviene del aire dentro del objeto metálico empujando más que el aire en la zona de baja presión.

Las aspiradoras no chupan cosas. Es la presión del aire circundante la que empuja violentamente las cosas hacia la zona de menor presión que crean.

Es cierto que no obtienes las mismas fuerzas de los pesos invertidos que de un ala en vuelo; pero siempre habrá una discrepancia entre su modelo y su prueba.

Esto no proporciona una respuesta a la pregunta. Para criticar o solicitar una aclaración de un autor, deje un comentario debajo de su publicación. - De la revisión
@garry, el OP, preguntó por qué se prueban empujando cuando se tiran en vuelo; Expliqué que la presión solo empuja, y que están equivocados en su creencia de que la presión atrae. ¿Alguien realmente necesita una oración que conecte "la presión realmente empuja" con "probar empujando es apropiado"?
No digo que estés equivocado, solo que realmente no estás respondiendo la pregunta. Su declaración sería un buen comentario que se sumaría a la respuesta de Dave. Y como muestra el ejemplo de Boeing, se puede probar levantando las alas. En última instancia, no importa si empuja o tira o si el ala está boca arriba o no, siempre que la prueba aplique la carga adecuada.
Me parece que si toda la premisa de una pregunta es incorrecta, corregir la premisa es una respuesta valiosa. Está bien probar las alas uniéndoles cables y tirando a pesar de que el aire levanta la aeronave empujando el ala, no porque el aire tire del ala. Solo sugeriría que la respuesta debería centrarse en las presiones de la superficie superior frente a la superficie inferior en un ala, no en las presiones internas frente a las externas en la piel o las paredes de los contenedores.
@DavidK Agregué eso para explicar por qué se siente como chupar y no empujar cuando pones la mano en el orificio de la aspiradora. La "succión" es en realidad solo el fluido de tu mano saliendo de tu cuerpo y tu piel estresada por la falta de apoyo.

Hasta donde yo sé, todas las aeronaves tienen límites estructurales tanto para G positivo como para G negativo (generalmente un valor menor) que deben probarse. Un avión pequeño puede estar diseñado para un montón de 5G positivo (alas levantadas en relación con el fuselaje), pero solo 3G negativo (alas empujadas hacia abajo). La conocida imagen de un avión de combate descendiendo rápidamente por un peralte empinado primero es una ilustración de esta diferencia en el rendimiento estructural (así como de los problemas de visibilidad). La aeronave puede soportar cargas bastante altas cuando sale repentinamente de una inmersión, pero por lo general cargas mucho más bajas cuando abandona repentinamente un vuelo nivelado hacia una inmersión.

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