O que teoricamente aconteceria se as abas estivessem se estendendo ainda mais?

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O ângulo das abas é limitado a um valor específico. É cerca de 30 ° a 40 ° na maioria das aeronaves que eu vi.

Fonte

Mas o que acontece quando eles se estendem ainda mais? 50 °, 80 °, 90 °, ... Vamos também dizer que eles não quebram devido à alta carga neles. Eu só quero saber teoricamente. O que vai acontecer com o avião?

  • O arrasto será aumentado?
  • Em que ponto a aeronave solta é levantada devido à extrema deformação da asa?
  • E as ripas?
  • Existe alguma aeronave que use um ângulo de abas mais alto que o normal?
por Noah Krasser 19.04.2017 / 20:56

3 respostas

Depende do tipo de flaps instalado na aeronave; no exemplo acima com flaps de ave, o desenho começaria apenas a criar um arrasto excessivo sem uma sustentação lucrativa e exigiria uma estrutura bastante volumosa para acomodar as cargas aerodinâmicas impostas sobre eles.

Agora, outros tipos de flaps, como os flaps divididos ou os freios de mergulho, como os encontrados no caça Spitfire, foram projetados para estender 90 °.

    
20.04.2017 / 03:09

O tipo de flaps mostrado na sua pergunta (Boeing 727, certo?) funciona devido às pequenas diferenças entre os elementos individuais. Esses ajudam a reenergizar o fluxo e, se mais forem adicionados, será possível um ângulo mais acentuado. Desviar mais as abas sem adicionar mais elementos e espaços, no entanto, levará à separação do fluxo quando a asa for mantida no mesmo ângulo de ataque.

Esta separação reduz a recuperação de pressão em direção ao bordo de fuga e acrescenta mais sucção nas partes da asa voltadas para trás, de modo que a separação aumenta o arrasto. Mas os flaps desviados também bloqueiam mais o fluxo no lado inferior da asa, o que aumenta a pressão local e, consequentemente, a elevação. No entanto, este aumento de elevação é pequeno e é comprado com um enorme aumento de arrasto, por isso não é econômico aumentar o ângulo de deflexão do flape.

Note que aumentar o ângulo de ataque quando as abas são defletidas causará um aumento gradual na separação do fluxo, começando na borda de fuga e avançando conforme o ângulo de ataque é aumentado. Enquanto o fluxo sobre as abas é fixado na velocidade de aproximação e no ângulo de ataque, durante o flare, ele começará a se separar. O aumento do arrasto desta separação é realmente desejado porque ajuda a desacelerar a aeronave.

Retalhos menos complexos usam ângulos de deflexão mais altos e a separação de fluxo que vem com ele de propósito. Pegue o SB-10 , por exemplo: Aqui, as abas de cambagem interna podem ser definidas para 70 ° para pouso. Essa configuração produzirá o maior coeficiente de sustentação, mas o arrasto é excessivo. Com um L / D de mais de 50, o SB-10 não é fácil de pousar, e o alto arrasto ajuda!

Um pouso típico funciona assim: primeiro, a aproximação é feita a 90 km / h com ajuste de flap normal para baixa velocidade (+ 10 °) em um planeio apontando para um local muito além do ponto de pouso desejado. Em cerca de 30 a 50 m de altitude, o piloto puxa o nariz para cima e reduz a velocidade do avião para 70 km / h, de modo que a pressão dinâmica nas abas é baixa o suficiente para desviá-los a 70 °. Então ele tem que empurrar o nariz para baixo rapidamente para evitar parar o planador, e agora ele pode apontar a aeronave em um ponto no chão talvez 50 m do ponto de pouso desejado. Empurrando mais aumentará a velocidade apenas moderadamente por causa do alto arrasto das abas (e do trem de pouso; também adiciona talvez 50% do arrasto do planador com as configurações normais do flape). Agora a velocidade será entre 90 e 100 km / h e as abas criarão um som de assobio alto - ótimo para alertar a todos que o SB-10 está chegando para pousar! Em 5 m de altitude ele tem que iniciar um flare bem cronometrado porque a velocidade agora diminuirá rapidamente e a aeronave se estabelecerá imediatamente sem flutuar. Ótimo para pouso em um espaço restrito.

Abaixo você vê o flap combinado e o freio de velocidade que foi usado no Glasflügel Mosquito e no Schempp -Hirth Mini Nimbus . A Figura 1 mostra a faixa de deflexão regular, enquanto a Figura 3 mostra a configuração de aproximação. Note que o segmento à frente da aba começa a abrir para agir como um spoiler. Enquanto isso aumenta o arrasto, o levantamento não será afetado. A Figura 2 mostra a configuração de pouso que produzirá a maior elevação, mas também a maior resistência.

Flap e freio de velocidade do Mosquito Glasflügel .

    
21.04.2017 / 00:04

A aeronave vai parar.

Em algum momento, o arrasto criado por esses "painéis" (agora pendurados mais e mais verticalmente) excederá o empuxo máximo dos motores. A velocidade no ar diminuirá significativamente. Você pode aumentar o ângulo de ataque para manter a sustentação, o que diminuirá ainda mais a velocidade e você irá parar; ou você pode lançar agressivamente para manter a velocidade, mas isso não importa - mais cedo ou mais tarde você vai bater no chão.

Se você tem motores capazes de produzir empuxo suficiente para superar o arrasto, você criou uma asa com uma relação de sustentação / resistência tão baixa que seria mais eficiente para simplesmente aponte o motor para baixo do que para usar as asas .

Isso é supondo que a asa não se rompa, é claro.

    
19.04.2017 / 22:19