Determinar la longitud posible para sobrevolar el terreno a baja altitud

...

max) )*(W/S))

Sustituyendo los valores obtenidos anteriormente, tenemos:

V_stall=√(2/(1.09〖kg/m〗^3*1.7)*((54,400 kg*9.81m/s^2)/(162.1 m^2 )))

Por lo tanto, la velocidad de desplome (Vstall) obtenida es 59.61 m/s.

Por cuestiones de seguridad y para facilitar el vuelo sobre el terreno al piloto, se eligió la velocidad mayor de 59.61 m/s.

Como se muestra en la imagen 2, la longitud para el vuelo a baja altitud está determinada por un campo rodeado de pequeñas construcciones. Por lo tanto, el siguiente paso fue determinar la longitud máxima posible para el vuelo a baja altitud dentro del campo. Se trazo una línea con ayuda del software de Google Earth para obtener la distancia, como se muestra en la Imagen 4.

Como se muestra en la imagen anterior, la longitud obtenida fue de 423 metros a 67.5 grados. Se utilizó el ángulo de 67.5 grados para poder volar contra el viento y que la aeronave lograra volar a una velocidad menor al realizar la maniobra, proveyendo mayor tiempo para realizarla y, de manera similar, con viento en contra el paracaídas generará una mayor fuerza de arrastre. Además, la carga tendría que desacelerar menos ya que su velocidad inicial, la misma que la del avión, sería menor. Por lo tanto, la velocidad de la aeronave podría ser de 48.2922 m/s, ya que sumando esta velocidad y la del viento relativo, se obtiene la velocidad de desplome, con respecto al viento relativo, que puede tener la aeronave.

Finalmente, con los datos de la velocidad y longitud del campo, se obtuvo el tiempo que tardaría el C-130 en volar sobre el terreno. Usando la fórmula de t=d/V, se obtuvo que el tiempo sería de 8.345 segundos. Este se redondeó a 8 segundos para los cálculos posteriores, dejando así un pequeño margen de error para el piloto y la tripulación.

En resumen, los datos obtenidos al analizar la ubicación de las coordenadas y sus condiciones fueron los siguientes:

Elevación: 1,192.378 metros

Temperatura: 56 Fahrenheit= 13.3 Celsius

Presión: 8.7718 Pa

Densidad (ρ): 1.0900 kgm/m3 = 0.1111 UTM/m3

Velocidad de desplome (Vstall): 59.61 m/s

Longitud terreno para sobrevolar: 403 m (con viento en contra a 11.3178 m/s)

Velocidad C-130 (VC-130): 48.3 m/s

Tiempo para sobrevolar (t)= 8 segundos

Estos fueron los datos utilizados para calcular la fuerza que debía ejercer el paracaídas para desacelerar la carga. Usando la ecuación… y, posteriormente, integrando…

Con esto se obtuvo que el paracaídas debía generar una fuerza de ______ y, usando la ecuación:

Resultados

El paracaídas debe tener un diámetro de ____m. Además, ya que el paracaídas ejercerá una fuerza de ____kgf, se debe utilizar un cable que resista una cantidad mayor a dicha fuerza. Por esto, se investigó acerca de los cables y sus resistencias, obteniendo como resultado que se debe utilizar un cable…blah…

cable 8 cordones (Trefil Cable)

mm. Sección metálica

mm2 Peso

aproximado

Kg/m C. Rotura mínima 200 Kg/mm2

26 387 3,28 65.000

28 451 3,83 75.760

Carga máxima= 34,167.76 kgf

Referencias

Anderson, John D. Fundamentals of Aerodynamics.

Anderson, John D. Introduction to Flight.

http://www.trefilcable.com/?section=Industrial&page=Cables_para_gruas&idpage=4234&idcontent=4184&lang=es