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PLANOS AERODINÁMICOS DE GRAN SUSTENTACIÓN A POCA VELOCIDAD

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Volar con un avión a poca velocidad o obligarlo a subir muy acentuadamente puede ser peligroso, se corre el riesgo de que el avión entre en perdida se entrelle.

Gustav V. Lachmann, un piloto alemán fue el primero en proponer un dispositivo para reducir este peligro, su idea fue brillante, incorporo una o mas aletas auxiliares móviles, separadas por ranuras, en el borde de ataque de un ala de (abajo,arriba, figura 1).

A grandes velocidades, con un ángulo de ataque bajo, el flujo de aire sobrepasaría las ranuras, por consiguiente no tendría efecto.

Pero a poca velocidad, cuando el piloto orientase las alas para conseguir la mayor sustentación posible, el aire pasaría a través de las ranuras  y convertiría las aletas en planos aerodinámicos  y aumentaría de este modo la sustentación.

Posteriormente Lanchaman y el fabricante británico de aeronaves Frederick Handley Page, inventor de un dispositivo similar (figura 2),colaboraron en el diseño de una aleta que el piloto pudiese extender a voluntad.

Para entonces, el ingeniero estadounidense Harlan Fowler había diseñado un dispositivo (figura 3) de gran sustentación para el borde de salida del ala, un flap que generaba una mejora de 90 porciento de sustentación.

Utilizados conjuntamente, las aletas y los flaps acortaron en gran medida los recorridos de despegue,rebajaron las velocidades de aterrizaje y aumentaron el régimen ascensional.

Un corte transversal de ala del 727 muestra la forma que toma el ala en la mayoría de los regimenes de vuelo. Las aletas auxiliares del borde de ataque y los flaps del borde de fuga de tres escotaduras se retraen para formar una superficie compacta sin interrupciones que tiene características da baja resistencia aerodinámica.

Cuando las aletas axiliares y los flaps de tres piezas están extendidos,ofrecen una zona mas amplia en lo alto del ala, generando la sustentación necesaria para las aproximaciones lentas a las pistas de aterrizaje cortas. Las aberturas detrás de las aletas auxiliares y entre los segmentos del flap también mejoraban la sustentación manteniendo el flujo de aire suave y mas cerca del ala.

FLAPS SOPLADOS

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Se purga de los compresores de los motores aire a alta presión, que es conducido hasta el borde de fuga alar, donde se descarga sobre el extradós de los flaps para revitalizar el flujo "Cansado"

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Sin flaps soplados (Figura de flujo turbulento), el flujo sobre estos y el extradós alar comienza a separarse  y a crear turbulencias a baja velocidad, lo que produce una perdida de sustentación y un incremento de resistencia.

 

 

 

 

Con el flaps soplado, el flujo permanece en contacto y no se separa. La sustentación aumenta enormente.

 

LOS SLATS DEL PHANTOM-4E

La experiencia en el sudeste asiático había demostrado que el Phantom estaba en desventaja cuando combatía a corta distancia con cazas mas maniobreros, sobre todo el Mig-17. Se decidió que los slats de borde de ataque eran de mejor forma de mejorar el combate, tales slats se desplegaban automáticamente cuando el ala alcanzaba elevados ángulos de ataque.Los combates se llevan casi totalmente a velocidad subsónica,

1- El F-4 llevo al principio flaps de borde de ataque para tener sustentación extra a baja velocidad, estos simplemente se abatían.

2-El slats de borde de ataque se separa del ala al ser accionado mejorando el flujo a elevados ángulo de ataque y alta velocidad para optimizar la maniobra.

Alerones de curvatura

Corte de STOL DASH-7 residen principalmente en sus extensos sistemas de alerones de curvatura. El barrido  de las hélices afecta a casi el 80 por ciento de la superficie de ellos, lo que los hace especialmente potente.

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1- Crucero: Vuelo Nivelado

2-Aproximación: Proa bajada alerones extendidos, sustentación  y resistencia aumentada. Angulo de descenso controlado por el empuje de las hélices sobre las alas. Las hélices operan revoluciones constantes,con cambios en el paso para alterar el empuje y el régimen de descenso.

3- Aterrizaje: proa levantada para corrección, alerones complementamente extendidos,sustentación y resistencia máximas,perdiendo velocidad rápidamente.

Cuando las ruedas principales tocan tierra el paso se invierte a muy fino, cortando el impulso y por lo tanto la sustentación. Los deflectores de tierra se disparan al comprimirse los amortiguadores del tren.

Con paso fino los discos de la hélice actúan como frenos aerodinámicos.


La perdida de velocidad, velocidad mínima de sustentación o velocidad de aterrizaje, esta determinada en parte por la carga alar. Si la carga alar es alta, condición ventajosa para el vuelo en alta velocidad, la velocidad de aterrizaje y decolaje serán también altas, haciéndose necesario de longitudinales apreciables.Para disminuir la velocidad mínima en vuelo las únicas formas para hacerlo son: 1- Control de la capa limite, 2- modificación de la curvatura del perfil alar, 3- Cambio en la extensión de la
superficie alar.El control de la capa limite se puede obtener empleando aletas de ranura en el borde de ataque de accionamiento automático o comandado, como es el caso de las aletas Hadley y Page.Usando el soplado de la capa limite, por medio de una fuente de energía del avión, lo que permite un aumento del ángulo de ataque del ala y disminución de la velocidad de perdida.
Otro método de control de la capa es la aspiración, que evita su separación del dorso del ala con efectos similares de los casos
anteriores.La modificación de la curvatura del perfil del ala se puede realizar con aletas en el borde de salida del ala (aletas de curvatura), con aletas en el borde de ataque (aletas Kruger) o con el borde de ataque desplazable hacia abajo.El cambio de la superficie del ala se puede hacer con aletas de deslizamiento, que desde el borde de salida del intradós se corren hacia atrás con el aumento de cuerda alar.Hay un hipersustentadores que combinan los métodos, tales como la aleta Zap, que es una aleta de intradós que puede deslizarse hacia atrás y luego bajar, la aleta Fowler, que desliza hacia atrás dejando una ranura entre el borde de salida del ala y el borde de ataque de la aleta, aumenta la superficie alar y baja acrecentando la curvatura.Un ala moderna con hipersustentador adecuados permite aumenta de sustentación de tres veces con respecto a la misma ala normal. En aviones bisonicos se obtienen velocidades de aterrizaje del orden de la décima para respecto a la máxima posible.

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