Preguntas sobre la ecuación de elevación de vuelo de nivel


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En el vuelo no acelerado de nivel tenemos relación $W = L = \frac{1}{2}\rho \cdot V_{puesto}^2 \cdot S \cdot C_{l, max}$ tomado del libro Daniel P Raymer "Aircraft Design: A Conceptual Approach" ecuación (5.5) en la página 85.

La pregunta es: ¿por qué esta fórmula usa $C_{l, max}$ y no $C_{l, min}$ ?De hecho, en el caso de que $C_l$ en uso no sea $C_{l, max}$ , y la velocidad sea poco más que $V_{stall}$ (valorado en $C_{l, max}$ ), Sucede que el levantamiento no es suficiente y el bloqueo ocurre en el avión de todos modos.Si usa $C_{l, min}$ , el cálculo es más cauteloso.

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Puede ser obvio para algunos, pero ¿podría definir las variables? 11 mar. 162016-03-11 13:39:22

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W = peso de la aeronave, L = elevación producida, rho = densidad del aire, Vstall = velocidad en pérdida, S = área de superficie de elevación y Cl = coeficiente de elevación (en este caso Cl, max es el coeficiente de elevación en el punto de parada) (@hazzey) 13 abr. 162016-04-13 11:58:43

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Mi interpretación es simplemente que ningún idiota intentaría disminuir la velocidad de vuelo cerca de la velocidad de pérdida sin primero dejar caer todas las aletas, es decir, el coeficiente de elevación máximo.

En el caso general, nuevamente, si entiendo ese extracto del libro, podría calcular la velocidad de pérdida para cualquier configuración de ala dada y utilizar ese coeficiente de elevación.

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Por favor, eche un vistazo a mi respuesta.Por lo que sé actualmente, no estoy de acuerdo con que sueltes todas las solapas.Si pudiera explicar cómo obtuvo este conocimiento, estoy ansioso por aprenderlo. 12 mar. 162016-03-12 10:06:16


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Renuncia:No soy un experto en aviación, solo obtuve esta información a través de su artículo y un poco de investigación sobre las variables utilizadas.

En primer lugar no puedo seguir tu deducción.Si tuviera $V$ más alto que $V_{stall}$ y $C_l$ más bajo que $C_{l, max}$ , la ecuación aún debería mantenerse.Lo que disminuyes con $C_l$ aumentas al cuadrado a través de tu velocidad.Entonces, en general, el lado izquierdo no debe disminuir y, por lo tanto, $L$ no debe disminuir.

Además, el papel dice

La ecuación (5.5) indica que la sustentación equivale al peso en vuelo nivelado y que, a velocidad de pérdida, la aeronave se encuentra en el coeficiente de sustentación máximo.

Así que esto es más una deducción que un supuesto para basar el diseño.Por lo tanto, para un vuelo nivelado para un $V_{stall}$ no puede disminuir $V$ más sin aumentar el ángulo de ataque.Sin embargo, como ya está en $C_{l, máx}$ , se arriesga a detenerse si sigue disminuyendo la velocidad.

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Ahora esto está en contradicción con la respuesta de Carl: el piloto tendría que extender las aletas para volar más lento que la velocidad de pérdida porque el ángulo de ataque no puede aumentar más.

Los valores van desde aproximadamente 1,2 a 1,5 para un ala lisa sin aletas hasta 5,0 para un ala con grandes aletas sumergidas en el lavaplatos o jetwash.

Si entiendo el artículo y mi investigación correctamente, el concepto erróneo aquí se encuentra en el supuesto de que utilizaría la ecuación con valores dados y sin tener en cuenta que los valores no son independientes entre sí.

$C_l = \dfrac{L}{\frac{1}{2}\rho v^2S}$

Se acaba de reorganizar para resolver por $L$ .Usted no elige $C_l$ pero lo determina experimentalmente.Ver este reference

Una forma de lidiar con dependencias complejas es caracterizar la dependencia mediante una sola variable.Para elevación, esta variable se denomina coeficiente de elevación, denominado "Cl".Esto nos permite recopilar todos los efectos, simples y complejos, en una sola ecuación.

Espero que esto arroje algo de luz sobre su pregunta.

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Gracias.Pero, con el elevador, el piloto puede cambiar el ángulo de ataque y Cl = [ángulo de ataque] veces [Clalfa], por lo que puede elegir Cl.Estoy en lo cierto?(Anyaway, gracias a todos por sus respuestas y comentarios; son muy útiles para mí) 15 mar. 162016-03-15 18:46:42

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Por lo que entiendo, puede elegirlo, sin embargo, no es independiente de los otros parámetros, lo que significa que la ecuación no se puede cambiar de manera que no se mantenga o debe elegir otro valor para que Cl sea seguro .Espero que esto tenga sentido. 15 mar. 162016-03-15 18:55:54


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Leyendo esta sección (5.3) del libro con atención, observará que la ecuación 5.5 es un escalón.El autor señala que, a velocidad de pérdida, existe una relación entre Cl, el peso de la aeronave y la velocidad.Continúa conceptualizando la capacidad de usar dispositivos de elevación para modificar Cl en la ecuación 5.7.Dado que se trata de un diseño conceptual de la aeronave, proporciona información sobre las relaciones que debe desarrollar el ingeniero para pasar de un peso bruto del vehículo, una velocidad de despegue/aterrizaje y un coeficiente de elevación del ala.

El coeficiente de elevación del ala se convertirá más tarde en una relación entre el ángulo de ataque y Cl (un polar), y de allí en una herramienta mediante la cual se pueden seleccionar perfiles de aire para proporcionar un rendimiento óptimo de elevación y arrastre en varias regiones de vuelo.

Entiendo su confusión, en función de a dónde va con el resto de la sección, creo que la ecuación 5.5 se habría expresado mejor si la hubiera reorganizado para resolver Cl, en lugar de establecer la ecuación en términos de la fuerza de elevación requerida.Sin embargo, su declaración sobre Cl, min ignora la definición de bloqueo.En el punto de bloqueo (combinación de ángulo y velocidad), hay una disminución en el coeficiente de elevación en cualquier sentido (aumento o disminución del ángulo).Como tal, la condición mínima para el vuelo (y, por lo tanto, la velocidad mínima de despegue) viene dada por la relación en la ecuación 5.5.

https://en.wikipedia.org/wiki/Stall_(fluid_mechanics)#.E2.80.9CStall_speed.E2.80.9D