Por que os estabilizadores horizontais não possuem winglets?

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Winglets são usados para reduzir o arrasto induzido nas asas principais de uma aeronave, conforme explicações na wikipedia . Desde que eles são muito eficazes, eu estava me perguntando por que eles não estão instalados também em estabilizadores horizontais. Certamente, deve haver algum tipo de arrasto induzido sendo gerado nos estabilizadores horizontais, pois eles estão cortando o ar exatamente como as asas principais. Então, por que não há qualquer tipo de winglets "minificados" disponíveis como uma instalação de pós-venda (ou, pelo menos, eu nunca vi eu mesmo)?

    
por Fabrizio Mazzoni 15.04.2014 / 11:17

4 respostas

Os estabilizadores horizontais não geram tanta diferença de pressão quanto as asas. Geralmente as deflexões das facadas são muito pequenas durante o vôo, e há muitas outras dificuldades durante a aterrissagem - quando a punhalada é mais usada - os vórtices da asa da cauda são provavelmente o menor dos seus problemas. Os winglets estabilizadores sozinhos, quando não há diferença de pressão, resultariam simplesmente em arrasto, enquanto os winglets das asas principais são constantemente eficazes durante o vôo.

Além disso, o peso e o problema de adicionar pequenas winglets aos estabilizadores horizontais com atuadores e dobradiças maiores, por exemplo, provavelmente superam o benefício aerodinâmico muito leve. Eu também posso imaginar que, como o fluxo de ar na última parte da asa é complexo e variado, é difícil encontrar uma boa solução de projeto.

Como aponta @Federico, o DA42 os possui, mas é uma estrutura composta ao invés da construção de metal que você vê na maioria dos Cessnas, por exemplo, onde você tem que ser mais conservador na construção.

    
15.04.2014 / 11:32

Resposta curta: Em todos os casos, estes não são winglets, mas sim barbatanas.

As winglets são piores que uma extensão de extensão igual e são usados apenas se o intervalo não deve aumentar:

  • para limitar o momento de flexão da raiz da asa ou
  • para limitações de tamanho

Colocá-los na superfície da cauda não ajudaria a limitar a envergadura: a cauda horizontal pode facilmente crescer e ainda ser muito menor que a asa. Não há um único caso em que as asas de uma cauda horizontal tenham feito sentido.

O que você vê e pode interpretar como winglets são na verdade aletas adicionais. Eles ficam na área geral da cauda vertical, de modo que não aumentam o momento de rolamento induzido pelo flanco lateral e não aumentam a altura da aeronave. Mas eles ajudam a melhorar a estabilidade lateral, que foi agravada por uma mudança de configuração. Exemplo ilustrado abaixo: O Beech 1900 , um derivado do Beech Super King Air . As aletas abaixo da fuselagem não podiam crescer maiores sem o risco de contato com o solo durante a rotação, e o pequeno déficit de estabilidade não justificava o desenvolvimento de uma nova seção da cauda. Então as barbatanas foram adicionadas onde causariam a menor quantidade de problemas. Obviamente, a estética não foi considerada.

Observe os pequenos planos na parte inferior da cauda vertical: o mesmo truque foi usado para evitar o aumento do tamanho da cauda horizontal. Pode-se argumentar que a cauda horizontal do Beech 1900 é um double decker.

E não, essas aletas horizontais não são "winglets da fuselagem".

Os chamados "winglets" na cauda do DA42

Essa também é a razão pela qual os "winglets" são muito maiores na versão MPP do DA42: eles compensam o efeito desestabilizador do pod da câmera. As pontas inclinadas do DA42 original estão trabalhando como um anédrico e criam um momento de laminação positivo compensador para o momento de rolamento induzido pelo deslizamento lateral da cauda vertical. Idealmente, toda a cauda horizontal teria anédricas, mas era preferível manter a linha de articulação do elevador em linha reta.

    
17.01.2015 / 13:02

So why aren't there any sort of "minified" winglets available as an aftermarket installation?

Na verdade, o DA42 tem

e na versão MPP eles são ainda mais pronunciados

    
15.04.2014 / 13:11

O arrasto induzido pelos vórtices da ponta das asas é principalmente em superfícies geradoras de sustentação, estabilizadores horizontais não geram muita sustentação.

Dito isto, há um design twintail com estabilizador vertical duplo nas extremidades da horizontal; mas isso não é para reduzir os vórtices, mas para melhorar a resposta do leme.

    
15.04.2014 / 11:29

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