Atualmente estou trabalhando no problema 3.20 da figura acima. A fim de encontrar a taxa de subida, estou usando a fórmula Rate of Climb = (potência disponível - potência necessária) / peso. Fazendo isso, eu preciso encontrar o poder necessário, que a fórmula que estou usando é Pr = sqrt ((2 * W ^ 3 * Cd ^ 2) / (densidade área da asa Cl ^ 2) ). Agora eu tenho tudo, menos a área das asas necessária para essa subida. Dada a proporção de 12 e um Cd de 0,01, como faço para calcular isso. Além disso, por favor, deixe-me saber se existe uma maneira mais simples de lidar com esse problema. Obrigado Vamos começar com 3.19, já que você precisa do resultado para 3.20. Os parâmetros fornecidos sugerem que devemos calcular o arrasto $ D $ com a fórmula parabólica $ D = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ left (c_ {D0} + \ frac { c_L ^ 2} {\ pi \ cdot AR \ cdot e} \ right) $$ Eu não vi o símbolo $ R_A $ antes, mas sua magnitude sugere que é a proporção (normalmente $ AR $ nos EUA, $ \ Lambda $ em outro lugar). Como o todo é um problema de otimização (buscamos o vôo com consumo mínimo de energia), podemos determinar o coeficiente de elevação $ c_L $ já. Para aeronaves a hélice, o O ponto de potência mínima é quando o coeficiente de aumento é $ c_L = \ sqrt {3 \ cdot \ pi \ cdot AR \ cdot e \ cdot c_ {D0}} $$ Ei, você já conhece todos os termos! Isso permite que você prossiga para a área da asa quando a elevação necessária for conhecida. Minha próxima suposição heróica é que $ W, na verdade, denota uma massa (a unidade parece dizer que é força de libra). A usina deve pesar 100 - £ 150 já, então 200 libras para toda a aeronave parece razoável. Então você pode prosseguir: $$ L = 200 lbs \ cdot g = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_L $$ Conecte o que sabemos, use a densidade do nível do mar ($ \ rho = 1.225 \ frac {kg} {m ^ 3} $) e o coeficiente de elevação calculado anteriormente: $$ S \ cdot v ^ 2 = 1527 \ frac {m ^ 4} {s ^ 2} $$ Isto dá-lhe pares de área de asa e velocidade ao quadrado que juntos cumprem o requisito. Alguns pares, no entanto, fazem mais sentido que outros. Geralmente, a asa maior precisará da potência mais baixa, mas ficará cada vez mais frágil à medida que a área da asa aumentar.
Mas ainda resta um requisito: não podemos usar mais energia do que os 0.33HP: $$ P = 0.33 \ cdot0.7 HP = 172 W = D \ cdot v = S \ cdot v ^ 3 \ cdot \ frac {\ rho} {2} \ cdot0.04 $$ $$ \ rightarrow S \ cdot v ^ 3 = 7094.8 \ frac {m ^ 5} {s ^ 3} $$
Ambas as condições podem ser atendidas quando a velocidade de vôo $ v $ for 4.646 m / s. Isso faz com que a área da asa seja $ S $ = 70.735 m².
Resolver isso para Denver, CO e encontrar a velocidade de subida com 0,6 HP de potência deve ser fácil agora. Basta calcular o SEP e você sabe velocidade de subida.