Carenado NACA
El carenado NACA es un tipo de carenado aerodinámico utilizado para optimizar los motores radiales instalados en los aviones . Fue desarrollado por Fred Weick del Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA) en 1927. Fue un gran avance en la reducción de la resistencia aerodinámica y pagó sus costos de desarrollo e instalación con creces debido a las ganancias en eficiencia de combustible que permitió. [ 2] Ganó el Trofeo Collier de 1929. [3]
Historia y diseño
La cubierta NACA mejoró la velocidad a través de la reducción de la resistencia y al mismo tiempo mejoró la refrigeración del motor.
El carenado consiste en un perfil aerodinámico circular simétrico que envuelve el motor. En un perfil aerodinámico plano normal, como un ala, la diferencia de velocidades aerodinámicas y los cambios asociados de presión en las superficies superior e inferior mejoran la sustentación. En el caso del carenado NACA, el perfil aerodinámico en forma de anillo está ubicado de manera que este efecto de sustentación se produce hacia adelante. Este empuje no contrarresta por completo la resistencia del carenado, pero la mitiga en gran medida.
La diferencia de velocidad aerodinámica entre ambos lados no se debe únicamente a la forma del perfil aerodinámico, sino también a la presencia de los cilindros en la superficie interior, lo que sirve para ralentizar aún más el flujo de aire. Sin embargo, el flujo de aire total a través del carenado es generalmente mayor que sin carenado, ya que el aire es succionado a través del carenado por el aire que fluye a su alrededor. Esto tiene el efecto secundario de mantener el aire en rápido movimiento principalmente en las culatas de los cilindros, donde es más necesario, en lugar de fluir entre los cilindros y el cárter, donde hace poco por enfriar. Además, la turbulencia después de que el aire pasa por los cilindros independientes se reduce en gran medida. La suma de todos estos efectos reduce la resistencia hasta en un 60%. Las conclusiones de las pruebas dieron como resultado que casi todos los aviones con motor radial estuvieran equipados con este carenado, a partir de 1932. [4]
El avión de prueba, un biplano Curtiss AT-5A Hawk , equipado con un motor radial Wright Whirlwind J-5 , alcanzó una velocidad aerodinámica de 137 millas por hora (220 km/h) equipado con la cubierta NACA, en comparación con 118 millas por hora (190 km/h) sin ella. [5]
La idea de que la cubierta NACA producía empuje a través del efecto Meredith [6] es falaz: aunque en teoría la expansión del aire al ser calentado por el motor podía crear algo de empuje al salir a alta velocidad, en la práctica esto requería una cubierta diseñada y moldeada para lograr la salida de aire a alta velocidad requerida (lo que la cubierta NACA no era) y, en cualquier caso, a las velocidades de los años 1930, el efecto era insignificante. [7]
Véase también
Referencias
- ^ White, Graham (1995). Motores de pistón de los aviones aliados de la Segunda Guerra Mundial . Págs. Figuras 2.2 y 2.3. ISBN 1-56091-655-9.
- ^ White, Graham (1995). Motores de pistón de los aviones aliados de la Segunda Guerra Mundial . Págs. 7-8. ISBN 1-56091-655-9.
- ^ "Ciencia de ingeniería y desarrollo de la cubierta del motor de baja resistencia de la NACA". www.nasa.gov . Consultado el 17 de septiembre de 2024 .
- ^ Pruebas a gran escala de los carenados de la NACA ( Theodore Theodorsen , MJ Brevoort y George W. Stickle, Informe de la NACA n.° 592. Langley Memorial Aeronautical Laboratory: 1937)
- ^ James R. Hansen (1998). "Ciencia de la ingeniería y el desarrollo de la cubierta del motor de baja resistencia de la NACA". History.nasa.gov. Archivado desde el original el 2004-10-31 . Consultado el 2010-07-30 .
- ^ Meredith, F. W: "Enfriamiento de motores de aeronaves. Con especial referencia a radiadores de etilenglicol encerrados en conductos", Consejo de Investigación Aeronáutica R&M 1683, 1936.
- ^ Becker, J.; La frontera de alta velocidad: Historias de casos de cuatro programas de la NACA, 1920-SP-445, NASA (1980), Capítulo 5: Carenados de alta velocidad, entradas y salidas de aire y sistemas de flujo interno: La investigación del estatorreactor
Otra fuente
- Exposición aeronáutica en el Instituto Smithsonian , Washington, DC
Enlaces externos
- Resumen del informe NACA TN 301 y archivo .pdf
- Archivo de informes de la NACA 1917-1958
