Escuché ( y leí ) que la serie PA-28 tiene un ala de flujo laminar:
El Piper tenía una superficie aerodinámica muy gruesa que usaba flujo laminar para asegurar que la sustentación se perdería muy lentamente hasta la pérdida.
La gente parece presentar el alerón de la Cherokee como una especie de increíble mejora en la seguridad y el rendimiento . Siempre he entendido que las alas de flujo laminar tenían una entrada en pérdida brusca y dura, pero ofrecían una resistencia aerodinámica reducida en crucero. Tengo un montón de tiempo Cherokee temprano en el ala 'Hershey Bar', y su comportamiento de entrada en pérdida es suave y predecible, mientras que su velocidad de crucero es casi nudo por nudo a la par con un Cessna 172 de potencia comparable.
¿Es el ala de flujo laminar PA-28 solo un truco de marketing? Si uno pusiera un ala Cherokee en un túnel de viento, ¿veríamos flujo laminar?
Respuesta corta: Sí. Vería flujo laminar.
Respuesta más larga: depende. En el caso del túnel de viento, depende de la laminaridad del túnel de viento: los diseños más antiguos tenían demasiada turbulencia para permitir mucha laminaridad. Fue precisamente por eso que el flujo laminar no fue bien entendido en las primeras décadas de la aviación .
El perfil aerodinámico en el Cherokee es el NACA , y su número de Reynolds en operación normal es de millones de un solo dígito. El cubo laminar está idealmente entre los coeficientes de sustentación de 0,2 a 0,6, y el número de Reynolds es lo suficientemente bajo como para permitir el flujo laminar. Sin embargo, cuando se acerca a la pérdida, la parte superior tiene un pico de succión pronunciado cerca de la nariz que permite que el flujo pase rápidamente a un flujo turbulento justo después del pico. El flujo laminar solo se puede encontrar en el lado inferior (si la rugosidad de la superficie es lo suficientemente baja).
La distribución de la presión sobre el 50% trasero del perfil aerodinámico muestra un aumento constante de la presión, por lo que el inicio de la entrada en pérdida está marcado por la separación del flujo que comienza en el borde de fuga y avanza lentamente con un ángulo de ataque creciente. Esto deja imperturbable el área de succión en la parte delantera y mantiene la elevación casi constante alrededor de la pérdida.
Compare esto con el comportamiento de bloqueo de la serie NACA de 5 dígitos, que solo puede describirse como desagradable. El estancamiento está marcado por la separación del flujo justo después del pico de succión en la nariz, y el coeficiente de sustentación cae repentinamente en al menos 0,2 conteos cuando el perfil aerodinámico se detiene. Solo algunas superficies aerodinámicas laminares tienen un comportamiento de pérdida similarmente duro; esto sucede principalmente cuando sus diseñadores fueron demasiado ambiciosos y lograron el aumento de presión con una distribución de presión Stratford . Esta es una distribución que mantiene el margen de separación constante a lo largo de su longitud, y en el estancamiento se excede en todas partes a la vez, creando una gran separación repentina.
Un perfil aerodinámico laminar bien diseñado tiene un comportamiento de pérdida suave. Sus coeficientes de sustentación con flujo laminar normalmente están un poco alejados de la pérdida, y sus características de pérdida se pueden adaptar independientemente de la región con flujo laminar. Usando un NACA en lugar de un NACA 23015 no es un truco de marketing, sino una buena elección.
Con respecto al rendimiento: siempre que el avión tenga un tren de aterrizaje fijo, la laminaridad del ala tendrá poco efecto en la velocidad máxima: la resistencia parásita de todas esas cosas que sobresalen del fuselaje dominará la resistencia. Además, cuanto mayor sea el número de Reynolds en vuelo, más corto será el flujo laminar antes de pasar a flujo turbulento , por lo que el efecto se reduce mucho a mayor velocidad. Además, la forma en que se construye el ala marca una gran diferencia, porque cada cabeza de remache y cada espacio crearán una cuña de flujo turbulento detrás.
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