PROBLEA PARA EL EXAEN (Equipos de 2 alnos)

TRABAJO PARA EL EXAMEN EXTRAORDINARIO.Para obtener un mximo de 7 (siete) de calificacin en la evaluacin extraordinaria de la asignatura de Aerodinmica se debe continuar el Clculo Aerodinmico del avin elegido conforme se describe a continuacin:

4.1. Clculo de la polar para el aterrizaje sin efecto suelo.

La polar se construye con todos los mecanismos hipersustentadores del ala desplegados en posicin de aterrizaje, incluyendo el tren de aterrizaje (el ngulo de inclinacin de los flaps vara de 35 a 45 grados).

Antes de iniciar los clculos se requiere determinar el tipo de mecanismos hipersustentadores del ala para la variante en que se trabaja.

En caso de no disponer de la informacin o la imagen precisa, considere a las cuerdas de los flaps de la siguiente manera

TIPO DE FLAPPORCENTAJE DE LA CUERDA MEDIA DEL ALA

Extensible18%

Doble Ranura14% - 10%

Triple Ranura12%-10%-7%

Considere la magnitud de la cuerda raz igual a la de la cuerda extremo para todos los mecanismos hipersustentadores.

Considere la misma proporcin para el clculo de la superficie y el espesor de los slats con respecto al ala.

Para los mecanismos hipersustentadores de borde de ataque (slat), considere 5% de porcentaje con respecto al ala para la magnitud de las cuerdas, espesor y superficie.

El ngulo de flechado de los mecanismos hipersustentadores se mide del dibujo en el borde de salida.

De la Tabla No. 5 se obtienen los datos de la efectividad de los diferentes tipos de mecanismos hipersustentadores (incremento del coeficiente de levantamiento mximo

, el incremento de la resistencia al avance

y el ngulo ptimo de inclinacin

La polar para el aterrizaje sin efecto suelo se comienza con la construccin de la funcin

, la cual se obtiene con la ayuda de la curva de sustentacin para ala limpia

.

Se deben tener en cuenta las siguientes propiedades de los mecanismos hipersustentadores:

1. Los mecanismos hipersustentadores prcticamente no alteran el parmetro por lo tanto, la inclinacin del segmento recto de la grfica no se altera.

2. Los mecanismos hipersustentadores del borde de salida (flaps) alteran la magnitud del ngulo de ataque de cero levantamiento en una variacin de

Los mecanismos hipersustentadores del borde de ataque no alteran al

.

3. Gracias a los mecanismos hipersustentadores se obtiene un incremento de

en una magnitud igual a

.

Las propiedades descritas se pueden observar en el Dibujo No. 11.

La magnitud

se determina con el Dibujo No. 12.

La magnitud

del ala se obtiene como la suma de cada uno de los incrementos proporcionados por los diferentes tipos de mecanismos hipersustentadores con la siguiente frmula:

.... (12)

- incremento del coeficiente mximo de levantamiento, resultado de la utilizacin de los diferentes tipos de mecanismos hipersustentadores.

- incremento del coeficiente mximo de levantamiento, resultado de la utilizacin de los flaps. Se determina con la Tabla No. 5.

- incremento del coeficiente mximo de levantamiento, resultado de la utilizacin de los slats. Se determina con la Tabla No. 5.

- incremento del coeficiente mximo de levantamiento, resultado de la influencia del fuselaje. Se obtiene con el Dibujo 14 (D).

Los factores de correccin k1...k7 consideran la influencia sobre

de las siguientes caractersticas geomtricas:

k1 - espesor relativo del ala.

k2 - ngulo de inclinacin del flap

k3 - cuerda relativa del mecanismo hipersustentador

k4 - envergadura relativa del mecanismo hipersustentador

k5 - ngulo de flechado del ala.

k6 - ngulo de inclinacin del slat

(de no conocer este ngulo, tomar el ngulo ptimo

de inclinacin

. de la Tabla No. 5).

k7 - cuerda relativa del slat.

Estos factores se obtienen de los Dibujos 13 y 14.

Despus de obtener la funcin

se procede a construir la funcin

EMBED Equation.2 con ayuda de la funcin auxiliar

. Se debe tener en cuenta que al desplegar los mecanismos hipersustentadores y el tren de aterrizaje se genera un incremento de la resistencia al avance.

Este incremento depende del tipo de mecanismos hipersustentadores, sus dimensiones y su posicin.

El incremento de la resistencia al avance generado por los mecanismos hipersustentadores se determina con la frmula:

.... (13)

- incremento de la resistencia al avance dependiendo del tipo de mecanismos

hipersustentadores, se obtiene de la Tabla No. 5.

- factor de correccin que depende de la cuerda relativa del flap.

- factor de correccin que depende de la envergadura relativa del mecanismo.

- factor de correccin que depende del ancho del fuselaje.

- factor de correccin que depende del ngulo de flechado obtenido de los ejes de

giro de los flaps.

-factor de correccin que depende del ngulo de inclinacin de los flaps.

Estos factores se obtienen del Dibujo 15, en el inciso correspondiente.

El incremento de la resistencia al avance generado por el tren de aterrizaje se determina como:

a)

si el tren de aterrizaje es retrctil.

b)

si el tren de aterrizaje es fijo.

El coeficiente total de resistencia al avance se determina como:

.... (14)

El clculo de la polar se realiza anlogo al realizado en la Tabla No. 4. Es decir, se debe hacer una nueva tabla modificando los valores que apliquen a esta etapa de vuelo y graficar tambin las curvas de resistencia, polar y de fines, indicando la etapa de vuelo que corresponde (aterrizaje sin efecto suelo).

mec [rad]

0.25

0

0.05

0.10

0.15

0.20

0L [rad]

DIBUJO 12

0.1 0.51.0

Cmec=0.1

Cmec=0.2

Cmec=0.3

e , %

0

4

8

12

16

20

24

K1

2.0

Flap y Slat simple

DIBUJO 13 (A)

2.5

1.5

1.0

0.5

Flap y Slat mltiple

, flap

60

10

20

30

40

50

0.2

0.4

0.8

0.6

1.0

1.2

0

K2

DIBUJO 13 (B)

Flaps de ranura mltiple

Flap fowler

Falp simple

Cmec

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

DIBUJO 13 (C)

Flap fowler

Falp simple

K3

Flaps de

ranura mltiple

1.0

Emec

DIBUJO 14 (A)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.2

0.4

0.6

0.8

K4

DIBUJO 13 (D)

Falp

Slat

10

20 30

40

50

60

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

K5

Falp

Slat

(1/4 ,

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

0

0.2

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

K7

DIBUJO 14 (C)

CSlat

Slat tipo

Kruger

y slat

mvil

Slat

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.3 1.4

0.4

0.7

0.8

0.6

0.5

1.0

0.9

0.3

0.1

0.2

0

(slat / (opt.

K6

DIBUJO 14 (B)

0.05

0

-0.2

0.1

-0.15

-0.05

-0.1

DIBUJO 14 (D)

0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.5

(flap, rad

(C LF

DSTF / LF =0.1

DSTF / LF =0.2

DSTF / LF =0.3

DSTF / LF =0.4

DSTF / LF =0.5

0.1 0.2 0.3

0.1

0.2

0.4

0.5

0.3

0.8

0.7

0.6

0.9

1.0

DIBUJO 15 (A)

Flaps

ranurados

Slats y flaps simples

0

KC

C mec

0.1

0.2

0.4

0.5

0.3

0.8

0.7

0.6

0.9

1.0

0

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

E mec =E mec / E

K

DIBUJO 15 (B)

( flap = 1

( flap = 0

( flap = 3

DF / LF DSFT / LFF

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0

Kf

DIBUJO 15 (C)

0.1

0.2

0.4

0.5

0.3

0.8

0.7

0.6

0.9

1.0

0

20 40 60

( flap ,

DIBUJO 15 (D)

K(

0.4

0.7

0.8

0.6

0.5

1.0

0.9

0.3

0.1

0.2

0

10 20 30 40 50 60

K(

DIBUJO 15 (E)

C mec = 0.1

C mec = 0.3

C mec = 0.2

(opt.

Tabla No. 5

_881084132.unknown

_881084141.unknown

_881084147.unknown

_881084149.unknown

_1370850059.unknown

_1370850200.unknown

_881084150.unknown

_1335947963.unknown

_881084148.unknown

_881084143.unknown

_881084146.unknown

_881084142.unknown

_881084136.unknown

_881084139.unknown

_881084140.unknown

_881084138.unknown

_881084134.unknown

_881084135.unknown

_881084133.unknown

_881084121.unknown

_881084126.unknown

_881084129.unknown

_881084131.unknown

_881084127.unknown

_881084124.unknown

_881084125.unknown

_881084122.unknown

_881084116.unknown

_881084118.unknown

_881084120.unknown

_881084117.unknown

_881084113.unknown

_881084114.unknown

_881084111.unknown

_881084112.unknown

_881084110.unknown

_881084108.unknown