Por que usar diferentes aerofólios na mesma asa de uma aeronave?

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Por que diferentes aerofólios são usados em diferentes partes da mesma asa de uma aeronave, por exemplo, o Boeing 737 wing?

Boeing Commercial Airplane Company modela os arquivos dat dos aerofólios 737 daqui: link

BOEING 737 ROOT AIRFOIL (b737a-il ), BOEING 737 MIDSPAN AIRFOIL (b737b-il) , BOEING 737 MIDSPAN AIRFOIL (b737c-il) e BOEING 737 AIRFOIL DE BORDO (b737d-il)

    
por Shimul 19.07.2017 / 08:08

2 respostas

Porque o túnel de vento determinou qual é o melhor aerofólio, neste intervalo específico, em toda a faixa operacional de vôo:

  • Velocidade de stall: o comportamento de pré-stall dócil com stall de asa de popa perdura por último para manter o controle de rolagem.
  • Velocidade de pouso com flaps & slats out: alto ângulo de stall, alto $ C_L $
  • Velocidade de subida: baixo arrasto em condições de alta elevação.
  • Velocidade de cruzeiro em configuração limpa: baixo arrasto, baixo momento de arfagem, altas velocidades de divergência de arrasto / elevação.

O objetivo do projeto é o desempenho da asa total, o perfil da asa é um dos parâmetros que podem ser usados para otimizar o desempenho, minimizar o arrasto, fornecer boas características estruturais e fornecer um grande volume para o combustível a bordo. / p>

  • Para a raiz da asa, o aerofólio deve ter uma boa relação de cantilever (espessura) para rigidez torcional e de flexão.
  • Para a seção interna da asa com abas estendidas, o arrasto do aerofólio deve ser baixo em condições de alta elevação.
  • Para a ponta da asa, o aerofólio deve ter um máximo máximo de $ C_L $ e características de parada gradual)
  • Para todas as seções de asa, o aerofólio deve ter um número de Mach crítico suficientemente alto.
  • Para todas as seções de asa, o coeficiente de momento de pitch deve ser baixo a moderado, para evitar arrasto alto e alta torção em alta pressão dinâmica.
  • Para todas as seções de asa, o aerofólio não deve ser extremamente sensível às tolerâncias de fabricação, acúmulo de sujeira / insetos, etc.

Tão diferentes pedaços de asa têm diferentes características de projeto. A asa inteira é uma unidade de mistura gradual de diferentes aerofólios.

    
19.07.2017 / 11:02

Pela mesma razão, a raiz da asa e a ponta da asa nem sempre têm os mesmos ângulos de incidência: você geralmente quer que a ponta da asa seja a última parte da asa que fica em altos ângulos de ataque.

Esta é a razão pela qual, em algumas aeronaves (a maioria, todas?), a ponta da asa tem um ângulo de incidência menor do que a raiz da asa.

Eu acho que esta propriedade é melhor visível no F-18 (não, não é um F-16 como o nome do arquivo sugere):

link

Você pode ver que o míssil Sidewinder no trilho de lançamento da ponta da asa está realmente apontando para baixo (= a ponta da asa do F-18 tem um ângulo de incidência negativo).

    
19.07.2017 / 09:57