Calculo de resistencias de un avión
Enviado por Oussama MB • 12 de Mayo de 2022 • Práctica o problema • 823 Palabras (4 Páginas) • 350 Visitas
7. Estimación de la polar.
La curva polar es una función que representa la variación del coeficiente de sustentación en función del coeficiente de resistencia. Recibe el nombre “polar” ya que la gráfica nos aporta dos tipos de datos:
- La longitud del vector que une el origen con un determinado punto () es el coeficiente de la fuerza aerodinámica resultante que actúa sobre el ala.[pic 1]
- La tangente del ángulo que forma con la horizontal es la relación entre las fuerzas de sustentación y resistencia (L/D).[pic 2]
Volar, el sueño del hombre: Aerodinámica II (pdctdrlasallebonanova.blogspot.com)
Ahora, vamos a elaborar una curva polar con las siguientes situaciones:
- Altitud y velocidad de crucero (como en el apartado 2. a)
- Altitud de crucero 2000 m por debajo y por encima de la altitud nominal, para la velocidad de crucero nominal.
- ISA-10 e ISA+10, para la velocidad de crucero nominal.
- Velocidad de crucero 20 m/s por debajo y por encima de la nominal, para la altitud de crucero nominal.
Condiciones:
Caso | T (ºC) | h (m) | [pic 3][pic 4] | (m/s)[pic 5] |
a) | 0 | 18.288 | 0,11627 | 295 |
b1) | 0 | 16.288 | 0,15911 | 295 |
b2) | 0 | 20.288 | 0,08490 | 295 |
c1) | -10 | 18.288 | 0,12190 | 295 |
c2) | 10 | 18.288 | 0,11114 | 295 |
d1) | 0 | 18.288 | 0,11627 | 275 |
d2) | 0 | 18.288 | 0,11627 | 315 |
https://avia-es.com/blog/lockheed-martin-f-35-lightning-ii
La densidad, presión y temperatura del aire frente a la Altitud en la calculadora estándar de la atmósfera • Termodinámica — Calor • Calculadoras de equivalencias de unidades en línea (translatorscafe.com)
La fuerza de sustentación la consideraremos igual al peso ya que estaremos en un vuelo horizontal a velocidades de crucero o cercanas. El peso del avión lo consideraremos constante y será el peso máximo en despegue (MTOW=31751 Kg) restándole la mitad de combustible (0,5*MFW=4191)
[pic 6]
Este dato se mantiene igual en todos los casos. Calculamos lo coeficientes de sustentación de la siguiente manera:
[pic 7]
Cálculo del coeficiente de resistencia:
- Resistencia parásita:
Cálculo del número de Reynolds:
[pic 8]
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
SOTOMAYOR_DENIS_SIMULACION_NUMERICA_INTERCAMBIADOR_CALOR_FLUJO_TRANSVERSAL_ALETEADO_ANEXOS.pdf (pucp.edu.pe)
A partir de un determinado valor de Re (, esta se mantiene prácticamente constante. [pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
Caso | [pic 16] | [pic 17] |
a) | 9067723.56 | 71353675.93 |
b1) | 12408751.1 | 71353675.93 |
b2) | 6621224.14 | 71353675.93 |
c1) | 9846327.38 | 71353675.93 |
c2) | 8472864.04 | 71353675.93 |
d1) | 8452962.64 | 65773648.51 |
d2) | 9682484.48 | 77004325.87 |
[pic 18]
[pic 19]
Coeficiente de fricción para la capa límite laminar (afecta al 10% del ala).
[pic 20]
Coeficiente de fricción para la capa límite turbulenta (afecta al 90% del ala).
[pic 21]
Coeficiente de fricción total:
[pic 22]
Caso | [pic 23] | [pic 24] | [pic 25] |
a) | 0.000441011 | 0.002794229 | 0.002558907 |
b1) | 0.000376994 | 0.002657876 | 0.002429788 |
b2) | 0.000516094 | 0.002940852 | 0.002698376 |
c1) | 0.000423215 | 0.002757498 | 0.002524069 |
c2) | 0.000456229 | 0.002824995 | 0.002588119 |
d1) | 0.000456766 | 0.002849473 | 0.002610202 |
d2) | 0.000426781 | 0.002740901 | 0.002509489 |
Ahora calculamos el coeficiente de forma a partir del coeficiente de fricción, los factores de forma, la superficie mojada y la alar.
[pic 26]
Calculamos los factores de forma, superficie mojada y factor de interferencia de cada elemento:
- Fuselaje (FF1):
[pic 27]
[pic 28]
[pic 29]
[pic 30]
- Ala (FF2):
[pic 31]
[pic 32]
[pic 33]
Como el espesor del perfil alar del F-35 es prácticamente constante, lo hemos considerado ubicado en la mitad de la cuerda aerodinámica media.
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