Como o coeficiente de sustentação no solo com flaps na posição de decolagem pode ser calculado usando dados aerofólios?

Há muita coisa escrita sobre o assunto, especialmente como parte da pesquisa sobre veículos "efeito solo". Por exemplo, Cui e Zhang citam dois tipos diferentes de coeficiente de sustentação. O primeiro (mais simples e dado aqui) é baseado em aerofólios de placa plana e é uma modificação do bem conhecido $ \ frac {dC_l} {d \ alpha} = 2 \ pi $:

$$ C_L = 2 \ pi \ alpha (1+ \ delta ^ 2) (1-2 \ zeta) $$

com

$$ \ zeta = \ frac {\ sin \ alpha} {4 (h / c)} $$

e

$$ \ delta = \ frac {\ cos \ alpha} {4 (h / c)} $$

Nas expressões acima, $ h $ é a altura da asa acima da superfície (solo, água, etc.), $ c $ é o acorde e $ \ alpha $ é o ângulo de ataque.

Eu recomendo strongmente que você verifique a literatura sobre "efeitos do solo" / "Ekranoplan" - deve ser útil.

A pergunta é fazer uma análise principal da aerodinâmica da aeronave. A aeronave é um objeto tridimensional, e cálculos ou dados de aerofólios 2D ($ C_l $) podem ser usados para definir aproximadamente os coeficientes 3D ($ C_L $).

A principal metodologia é a abordagem wing-strip . Isso é simples de entender e simples de colocar em cálculos (excel, código, etc).

Basicamente, a asa é dividida em várias seções. Cada seção é assumida como tendo um acorde constante, então os dados 2d são bastante úteis para definir a força nesta seção. Depois de combinar todas as forças, pode-se concluir a força total e concluir os cálculos pela não-dimensionalização da força total.

Em rotores de helicópteros, a mesma metodologia é denominada modelo de elemento de lâmina .

Há também literatura sobre como aproximar os efeitos do flap usando fórmulas empíricas, se você não deseja analisar diferentes geometrias de folhas usando CFD. Consulte ESDU, DATCOM ou outras referências, ou o livro "lift" de Hoerner, para essas abordagens empíricas.