¿Qué es el ángulo de incidencia de una hélice en la terminología de los hermanos Wright y cómo lo obtuvieron?

¿Qué es el ángulo de incidencia de una hélice en la terminología de los hermanos Wright y cómo lo obtuvieron?

En febrero de 1903 (ver Prueba de tornillo 1903, página 8 ), utilizando un motor de 0,58 hp, los hermanos Wright probaron una hélice caracterizada por:

Diámetro, D = 8,5 pies

Paso = 15 grados

Superficie,$S = 2\ ft^2$

RPM = 245

Midieron lo que parece ser el empuje estático y obtuvieron:

Empuje = 18,75 lbf

Basado en la suposición de que la hélice puede ser modelada por un ala (Paso = 15 grados, Superficie =$2\ ft^2$, elevación = 18,75 lbf) con toda su área concentrada en un solo punto (llamado Centro de Presión, CP) que viaja a RPM = 245 en un círculo con un diámetro de 0,824 x D,$V_{wing} = RPM \times \pi \times 0.824 \times D$, los hermanos Wright evaluaron su Arrastre y de Ascensor, Arrastre y Cabeceo usando relaciones trigonométricas obtuvieron las componentes Normal (perpendicular a la cuerda) y Axial o Tangencial (a lo largo de la cuerda) de Ascensor + Arrastre (la fuerza resultante) y algunos ángulos relacionados a ellos

Ahora viene algo que no entiendo muy bien.

Los dos hermanos calcularon una fuerza de referencia definida como:

Normales Totales =$k \times S \times V_{wing}^2$= 24,8 lbf,

donde

$V_{wing} = RPM \times \pi \times 0.824 \times D = 61\ \mathrm{mph}$

$k =$coeficiente de Smeaton$= 0.0033\ \mathrm{lbf} \cdot \mathrm{ft}^{-2} \cdot \mathrm{mph}^{-2}$

Además, los Wright dividieron el Ascensor por el Total Normal

$\frac{\mathrm{Lift}}{\mathrm{Total\ Normal}} = 0.756$

y de este 0,756 sacaron la conclusión de que el ángulo de incidencia es de 7¼ grados . La pregunta es ¿por qué? ¿Cuál es este ángulo de incidencia y cómo se puede calcular?

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La correspondencia entre el porcentaje 0,756 y el ángulo de incidencia, 7¼, probablemente provenga de una tabla como esta (que es para una curvatura de ala ligeramente diferente):

Porcentaje de presión de aire en varios ángulos de incidencia

Sin embargo, como la hélice no se movió, el ángulo de incidencia de su ala equivalente parece ser idéntico al paso de la misma ala y no lo son. ¿Por qué?