Qual destes é verdadeiro para um planador voando com ângulo de ataque constante?

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Estou tentando responder à seguinte pergunta, mas não tenho certeza de qual delas está correta.

A glider is gliding with constant angle of attack along its path. We can assume the hypothesis of small angles. Under these conditions, the following has to be fulfilled:

a) None of the other answers is correct.

b) $C_L=C_{Lopt}$

c) $\hat{D} =$ constant

d) $\alpha=\alpha_{max}$

e) V must remain constant

Observação: D com chapéu significa arrastamento adimensional.

Eu tenho tentado descartar alguns deles, mas ainda estou duvidando se a resposta correta é (a) ou (e). Você pode me ajudar a adivinhar qual é a certa?

    
por user3780731 04.11.2015 / 20:12

2 respostas

Duas coisas são importantes aqui:

  • É sobre um planador, portanto, nenhum combustível é consumido e a massa é constante ao longo do tempo.
  • O ângulo de ataque é constante. Isso significa também que os coeficientes de sustentação e de arrasto são constantes.

Se a massa e o coeficiente de sustentação são constantes, e assumimos um fator de carga constante (implícito pela gliding along its path description), a pressão dinâmica também é constante, e a velocidade do ar muda com a raiz quadrada da densidade do ar. Gliding implica que a altitude diminui, por isso a velocidade indicada será constante, mas a velocidade true diminuirá. Infelizmente, a condição e) não é precisa o suficiente para fazer essa distinção. e) poderia estar correto ou não, dependendo da definição de V.

Eu sugeriria que também c) poderia ser uma resposta correta: Se o ângulo de ataque e a massa são constantes, o mesmo deveria ser o coeficiente de arrasto. No entanto, deslizar para baixo também implica que os modelos O número de Reynolds muda porque a velocidade real diminui e a temperatura aumenta durante o deslizamento. Estritamente falando, isso também significaria um coeficiente de arrasto muito lento.

As respostas b) ed) são falsas e eu concordo com o seu raciocínio.

    
04.11.2015 / 22:44

Ângulo de ataque constante implica uma constante C D e constante C L .

O fato de a aeronave ser um planador implica uma massa constante.

'ao longo de seu caminho' não implica que o ângulo do caminho seja constante.

Em um movimento phugoid, o ângulo da trajetória de vôo está oscilando, assim como a velocidade e o fator de carga, mas o AoA é constante (por aproximação).

Podemos supor que a aeronave está em um movimento phugoid com baixa amplitude e / ou longo período, de modo que a hipótese de pequenos ângulos é válida.

Suponho que o arrasto adimensional é constante durante o movimento phugoid, embora a velocidade e o fator de carga estejam constantemente mudando. Eles anulam-se. O fato de o coeficiente de arrasto adimensional C D ser constante também é uma dica aqui.

Minha resposta seria 'c'

    
04.11.2015 / 23:45