Por que a flexão da asa causa torção na ponta da asa?

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(semanticscholar.org)

Quando as asas varridas à ré dobram / flexionam, a asa externa é torcida para a borda principal (LE) reduz o arrasto da onda), o reverso (LE para cima) é verdadeiro para asas varridas para frente.

Pesquisei no site e pesquisei no Google, mas não consegui chegar a uma explicação (Wikipedia também observa o fato, mas não explica as causas).

por ymb1 22.03.2019 / 11:51

2 respostas

Eu diria que é porque a torção em questão está relacionada ao Mean Aerodynamic Chord, que está sempre alinhado com o eixo longitudinal e o fluxo de ar, e diverge da linha de acordes do aerofólio quando a asa é varrida (pode ser uma fatia truncada).

Suponha uma asa que possa dobrar ao longo do eixo da longarina, mas que tenha rigidez torcional perfeita para nossos propósitos. Quando uma asa reta é dobrada para cima, a incidência do MAC em um determinado ponto, sendo perpendicular ao eixo de flexão e igual à corda do aerofólio, permanece a mesma da raiz à ponta.

Em uma asa varrida dobrada para cima, a linha de corda do aerofólio, perpendicular à linha central do vão (B), também permanece sem torção ao longo de seu eixo de flexão (em nossa asa perfeitamente rígida em torção), mas o MAC, que agora é diferente de a linha de corda do aerofólio, por estar alinhada com o eixo longitudinal (A), vê uma redução geométrica na incidência proporcional à dobra.

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22.03.2019 / 14:04

A resposta de @ JohnK está no local. Gostaria de adicionar um diagrama de um artigo que encontrei (a palavra-chave de pesquisa ausente era 'spar') e compartilhar uma maneira que facilitasse a visualização:

A explicação e o diagrama do artigo:

Structurally, it is convenient to consider the bending moment about an axis perpendicular to the elastic axis (spar locus) whilst the local angles of attack (incidences) are measured with respect to the free flow direction [5]. In the case of applying pure up-bending load on an aft-swept wing, a decrease of the local wing incidence is produced due to the differences in the elastic vertical displacements at the leading and trailing edges as shown in Figure 1. This influence is reversed in the case of down bending of the wing, leading to an increase in the effective incidence. Therefore, the elastic twist of the wing under flight condition will be a part of the elastic twist and the bending deflection [6, 7].

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- A influência da localização de Spar na deformação elástica e a estimativa de peso de um UAV de asa voadora movida a energia solar de alta altitude

Em resumo, para as asas varridas à popa, a flexão para cima da longarina, que não é perpendicular ao fluxo de ar, resulta na borda traseira que se desvia mais do que na borda principal.

Uma maneira de visualizá-lo:

Dobrar um pedaço de papel retangular da mesma maneira (não perpendicular ao ângulo de visão) mostra como a borda final acaba mais alta:

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24.03.2019 / 14:46