Relación espesor-cuerda
Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . ( junio de 2024 ) |
En aeronáutica , la relación espesor-cuerda , a veces simplemente relación de cuerda o relación de espesor , compara el espesor vertical máximo de un ala con su cuerda . Es una medida clave del rendimiento de la forma en planta de un ala cuando opera a velocidades transónicas .
A velocidades cercanas a la velocidad del sonido , los efectos del principio de Bernoulli sobre las curvas en el ala y el fuselaje pueden acelerar el flujo local a velocidades supersónicas . Esto crea una onda de choque que produce una forma poderosa de resistencia conocida como resistencia de onda , y da lugar al concepto de barrera del sonido . La velocidad a la que se forman estas ondas de choque por primera vez, la velocidad crítica de Mach , es una función de la cantidad de curvatura. Para reducir la resistencia de onda, las alas deben tener la mínima curvatura posible mientras siguen generando la cantidad necesaria de sustentación. Por lo tanto, la razón principal para disminuir la relación entre el espesor de la sección de la pala y la cuerda es retrasar el efecto de compresibilidad relacionado con números de Mach más altos, lo que retrasa el inicio de la formación de una onda de choque.
El resultado natural de este requisito es un diseño de ala que sea delgada y ancha, que tenga una baja relación espesor-cuerda. A velocidades más bajas, la resistencia parásita indeseable es en gran medida una función del área de superficie total , lo que sugiere utilizar un ala con una cuerda mínima, lo que conduce a las altas relaciones de aspecto que se ven en los aviones ligeros y los aviones de pasajeros regionales . Estos diseños naturalmente tienen altas relaciones espesor-cuerda. Diseñar una aeronave que funcione en un amplio rango de velocidades, como un avión de pasajeros moderno , requiere que estas necesidades en competencia se equilibren cuidadosamente para cada diseño de aeronave.
Las alas en flecha son un resultado práctico del deseo de tener una baja relación espesor-cuerda a altas velocidades y una menor a velocidades más bajas durante el despegue y el aterrizaje . El ala en flecha estira la cuerda como se ve por el flujo de aire, mientras que mantiene al mínimo el área mojada del ala. Por razones prácticas, las alas tienden a ser más gruesas en la raíz, donde se encuentran con el fuselaje. Por esta razón, es común que las alas estrechen su cuerda hacia las puntas, manteniendo la relación espesor-cuerda casi constante, esto también reduce la resistencia inducida a velocidades más bajas. El ala en forma de media luna es otra solución al diseño para mantener una relación espesor-cuerda relativamente constante.
| Aviones de pasajeros [1] | Área ( m2 ) | Distancia (m) | Relación de aspecto | Relación cónica | Promedio (t/c) % | Barrido de acordes de 1/4 (°)" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ERJ145 | 51,18 | 20.04 | 7,85 | 0,231 | 11.00 | 22,73 |
| CRJ100 | 54,54 | 20.52 | 7,72 | 0,288 | 10.83 | 24,75 |
| Avro RJ | 77.30 | 26.21 | 8.89 | 0,356 | 12,98 | 15.00 |
| 737 Original / Clásico | 91.04 | 28.35 | 8.83 | 0,266 | 12,89 | 25,00 |
| DC-9 | 92,97 | 28.47 | 8,72 | 0,206 | 11.60 | 24.00 |
| Boeing 717 | 92,97 | 28.40 | 8.68 | 0,196 | 11.60 | 24,50 |
| Fokker 100/70 | 93,50 | 28.08 | 8.43 | 0,235 | 10.28 | 17.45 |
| MD-80 / 90 | 112.30 | 32,87 | 9.62 | 0,195 | 11.00 | 24,50 |
| A320 | 122,40 | 33,91 | 9.39 | 0,240 | 11.92 [2] | 25,00 |
| 737 NG | 124,60 | 34.30 | 9.44 | 0,278 | 25,00 | |
| Boeing 727 | 157,90 | 32,92 | 6.86 | 0,309 | 11.00 | 32.00 |
| Boeing 757 | 185,25 | 38.05 | 7.82 | 0,243 | 25,00 | |
| A310 | 219,00 | 43,89 | 8.80 | 0,283 | 11.80 | 28.00 |
| A300 | 260,00 | 44,84 | 7,73 | 0.300 | 10,50 | 28.00 |
| DC-8 | 271,90 | 45.23 | 7.52 | 0,181 | 11.00 | 30.00 |
| Boeing 767 | 283.30 | 47,57 | 7,99 | 0,207 | 11,50 | 31,50 |
| Boeing 707 | 283,40 | 44,42 | 6,96 | 0,259 | 10.00 | 35,00 |
| MD-11 | 338,90 | 51,77 | 7.91 | 0,239 | 9.35 | 35,00 |
| A330 / A340 -200/300 | 363.10 | 58,00 | 9.26 | 0,251 | 11.80 [2] | 29,70 |
| DC-10 | 367,70 | 50,40 | 6.91 | 0,220 | 11.00 | 35,00 |
| Boeing 777 | 427,80 | 60,90 | 8.67 | 0,149 | 31,60 | |
| A340-500/600 | 437,30 | 61.20 | 8.56 | 0,220 | 31.10 | |
| 747 Clásico | 511.00 | 59,64 | 6,96 | 0,284 | 9.40 | 37,50 |
| 747-400 | 525,00 | 62.30 | 7.39 | 0,275 | 9.40 | 37,50 |
| MD-12 | 543,00 | 64,92 | 7,76 | 0,215 | 35,00 | |
| A3XX | 817.00 | 79,80 | 7,79 | 0,213 | 30.00 |
Referencias
- ^ "Archivo de datos de aeronaves". Diseño de aeronaves a reacción civiles . Elsevier. Julio de 1999.
- ^ por Simona Ciornei (31 de mayo de 2005). "Número de Mach, espesor relativo, flecha y coeficiente de sustentación del ala: una investigación empírica de parámetros y ecuaciones" (PDF) . Universidad de Ciencias Aplicadas de Hamburgo.
Lectura adicional
- Andrianne, T. (2016). "Aerodinámica" (PDF) . Universidad de Lieja . págs. 49–50.
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