¿La expresión "velocidad de pérdida" tiene una definición?

Leí, no solo en este sitio, que la velocidad de pérdida de un perfil aerodinámico no existe, y generalmente hago el esfuerzo de mantenerme alejado de esta expresión.

Si bien un perfil aerodinámico puede entrar en pérdida a cualquier velocidad, está claro que la velocidad de pérdida se refiere a la velocidad a la que se produce la pérdida en un vuelo horizontal de 1G.

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Velocidades de calado para B747-200 (n=1). ( Fuente ).

Esta velocidad es la más baja que puede generar una componente vertical de sustentación igual al peso con el perfil aerodinámico en su ángulo de ataque de pérdida.

Compararía esta suposición implícita con la velocidad aerodinámica máxima de un avión: está claro que estamos asumiendo al menos un vuelo horizontal y una atmósfera estándar, etc., de lo contrario, esta velocidad también puede ser cualquier cosa.

Entonces, ¿qué tiene de malo esta definición de "velocidad de pérdida"? ¿La velocidad de pérdida está definida en el campo de la aerodinámica?

Ejemplo de uso: Stall Speed ​​(Dr. Mustafa Cavcar).

Respuestas (4)

De hecho, "la velocidad de pérdida de un perfil aerodinámico no existe". Pero la velocidad de pérdida de un avión existe, aunque depende del peso del avión. W , factor de carga norte z , configuración (p. ej., posición de los flaps) y la densidad del aire. Esta variabilidad hace que sea desventajoso (para los pilotos, incluso peligroso) pensar en la entrada en pérdida de un avión en términos de una velocidad de entrada en pérdida definida. v S t a yo yo , como si fuera una característica constante del tipo. Lo que son (más o menos) constantes son el ángulo de ataque de pérdida y el coeficiente de sustentación de pérdida C L S t a yo yo .

La ecuación de equilibrio de las fuerzas que actúan sobre el avión en pérdida en su plano de simetría y perpendicular a su velocidad es:

norte z W = 1 2 ρ v S t a yo yo 2 S r mi F C L S t a yo yo

Haciendo el álgebra, uno puede expresar fácilmente la velocidad de pérdida en términos de los parámetros restantes ( ρ = densidad del aire, S r mi F = área de referencia) La expresión resultante explicará (i) que para un avión, la velocidad de pérdida existe; (ii) la naturaleza de sus dependencias y (iii) que para un perfil aerodinámico, al que no se aplica el equilibrio de fuerzas, no hay "velocidad de pérdida".

Hola DEL, me tomé la libertad de agregar algo de MathJax a tu respuesta. Si desea volver a la versión anterior, vuelva al historial de edición y vuelva a la respuesta original.
Hola Pedro. Gracias por tus dolores. Todavía no estoy familiarizado con la escritura de ecuaciones aquí, y ahora mismo no tengo tiempo para aprender. Por lo tanto, no volveré a editar. Sin embargo, tengo problemas con su edición: (1) Peso, W, está perfectamente bien y no veo ninguna razón para cambiarlo a m*g; (2) Prefiero C_L_max a C_L_stall, ya que ayuda a comprender qué es C_L_stall; (3) Las "variables restantes" deben incluir W, n y C_L_max, así como rho, pero no S_ref, que es una constante; (4) Si uno sabe cómo escribir ecuaciones aquí, una mejor idea sería simplemente escribir la "expresión resultante", en lugar de escribir sobre ella.
El resto de variables restantes ya está explicado en el texto; No veo la necesidad de enumerarlos una vez más.

No hay una única velocidad de pérdida, porque la pérdida depende de

Sin embargo, para las regulaciones es útil la simplificación de una única velocidad de pérdida; aquí es la velocidad mínima a la que se puede controlar la aeronave con energía inactiva. Tenga en cuenta que la definición de velocidad de pérdida en las regulaciones de EE. UU. para aeronaves GA ( Parte 23 subparte B §23.49 ) es bastante vaga, lo que permite detalles como la masa de vuelo y la altitud.

en la condición existente en la prueba, en la que V S O y V S 1 Están siendo usados;

Al menos el centro de gravedad debe estar en la posición que resulte en la velocidad de pérdida más alta (normalmente más adelante). La condición de controlabilidad puede dar como resultado que la velocidad de pérdida no esté en el coeficiente de sustentación más alto, sino en el límite de control del elevador. Tenga en cuenta también que no se determina en vuelo nivelado, sino con los motores inactivos o sin empuje.

Su ejemplo vinculado es bastante teórico: la pendiente de la curva de elevación de un avión rara vez se ve tan agradable y limpia como en el ejemplo. Si prueba un ala con una sección transversal constante en el túnel de viento, la pendiente de la curva de sustentación resultante permite definir un coeficiente de sustentación máximo, y con esto puede calcular una velocidad de pérdida teórica al agregar la carga del ala y el tamaño absoluto (para el número de Reynolds ). Pero la velocidad de pérdida medida en la prueba de vuelo será diferente y probablemente más alta.

La 'velocidad de pérdida' se define únicamente con respecto a la aeronave, ya que es el caso donde tiene un significado físico. Definimos pérdida como el punto donde el perfil aerodinámico o el ala deja de producir la sustentación necesaria debido a la separación del flujo (Esta es una definición extremadamente simple, que será suficiente por ahora), es decir, donde el coeficiente de sustentación es máximo.

Para los aviones, la velocidad de pérdida se da cuando el ala alcanza el máximo. coeficiente de elevación. Básicamente, estamos usando la velocidad de pérdida porque está directamente disponible para el piloto, es decir, es una cantidad derivada, basada en el ángulo de ataque, configuración, etc., entre otros. En sí mismo, el valor no tiene significado, como usted mismo lo señaló.

Ahora, en cuanto al perfil aerodinámico, no se puede usar la misma (o similar) definición ya que no hay forma de decir que la sustentación es igual al peso debido a la naturaleza del perfil aerodinámico en sí. Por lo tanto, la velocidad de pérdida es un término de rendimiento, no aerodinámico.

Se puede predecir una velocidad de pérdida si se conocen las otras variables que son factores para una pérdida a cualquier velocidad dada.

Obviamente, el punto de discusión con la velocidad de pérdida es asegurarse de que todos estén conscientes de que no es un número fijo, y definitivamente no es la variable autorizada con respecto al punto en el que una superficie aerodinámica se detendrá; ese sería el ángulo de ataque.

La razón por la que debemos reconocer la existencia de una velocidad de pérdida estimada durante condiciones de vuelo comunes y predecibles es porque la velocidad aerodinámica será uno de los principales puntos de enfoque del piloto durante las fases críticas del vuelo donde una pérdida presenta un mayor riesgo.

Intentar utilizar una velocidad es simplemente más práctico. Hay velocidades de pérdida virtualmente ilimitadas, por lo que de la misma manera que nos referimos a un número dividido por cero como "indefinido", la velocidad de pérdida tampoco está definida numéricamente.

Sí, tiene una definición literaria, pero no, no tiene una definición numérica, solo un punto de referencia para varias configuraciones operativas en diferentes aeronaves.