¿Cómo puede encontrar la mejor altitud para el alcance o la velocidad?

¿Cómo puede seleccionar la mejor altitud de crucero (altitud para la mejor velocidad de rango) y la altitud de velocidad máxima?

El caso específico es una aeronave turbohélice de peso bruto 8000 lb.

Estoy bastante seguro de que necesitamos mucha más información además del peso bruto para encontrar la altitud para el mejor alcance o la velocidad máxima.

Respuestas (1)

En general, escalar lo más alto que puedas estaría cerca de la estrategia óptima. Al final, la altitud viene dada por el coeficiente de sustentación óptimo en crucero, que se puede aproximar como

C L = 1 norte v norte v + 3 π A R ϵ C D 0
Ahora será importante acertar con la dependencia del empuje sobre la velocidad, que se expresa con norte v . Un turbopropulsor debe tener norte v 0.7 . El resto lo determina la aerodinámica de tu avión.

Nomenclatura:
C L coeficiente de elevación
norte v exponente de empuje, como en T v norte v
π 3.14159
A R relación de aspecto del ala
ϵ el factor de Oswald del ala
C D 0 coeficiente de arrastre de elevación cero

Si tienes el óptimo C L , necesita encontrar la altitud donde el vuelo nivelado a potencia de crucero requerirá este coeficiente de sustentación. Según el alcance de su avión pequeño, es posible que pase la mayor parte del vuelo en ascenso y descenso.

Altitud de velocidad máxima: dibuje la envolvente a la potencia máxima y busque el punto más a la derecha que se puede recortar. La ecuación anterior utiliza la aproximación polar cuadrática que funciona bien con coeficientes de sustentación altos, pero para una velocidad máxima, los detalles de la fricción y la resistencia parásita son importantes y no se pueden capturar con una fórmula simple.

¿Tiene alguna referencia que explique cómo se deriva la ecuación con más detalle?
@Jan Hudec: lea esta publicación: Aviation.stackexchange.com/questions/3612/… Bonificación : le brinda una respuesta más general, incluido el efecto del viento.