Cuando observamos la polar de un perfil alar encontramos una serie de datos que nos indican al menos tres parámetros esenciales para el cálculo de las características de vuelo de nuestro modelo : coeficiente de sustentacion, resistencia y momento de estabilidad.
Entre el coeficiente de sustentación, que se indica con la inicial Cl o Cz , y el de resistencia, Cx, existe una relación que podemos hallar matemáticamente y cuyo resultado podremos interpretar y aplicar en el diseño de un avión.
La relación L/D
Al cruzar los datos de sustentación y resistencia encontramos que obtenemos una cifra que crece a medida que varía el angulo de ataque (AoA) hasta alcanzar un valor máximo a partir del cual este valor comienza a disminuir. Este punto de máxima eficacia, en el que el perfil presenta mayor sustentación a mínima resistencia se denomina CL max, y nos marca el AoA donde el perfil nos ofrece el máximo planeo y será la configuración necesaria para recorrer la mayor distancia posible.
Cabe aclarar que la expresión “mayor sustentación a mínima resistencia” no quiere decir que el alfa dado sea el de mayor sustentación del perfil, que probablemente este unos grados más allá, sino que podemos observar como a medida que sobrepasamos el punto de Clmax, la resistencia aerodinámica aumenta lo que finalmente reduce el ratio de planeo.
Mínima velocidad de descenso
Esta otra relación importante se obtiene mediante el desarrollo de la expresión Cl³/²/Cx o bien Cl³/Cx². Cuanto mayor sea esta relación, menor será la potencia necesaria para mantener el vuelo y menor será la velocidad de descenso en planeo.
Suele ser habitual que esta velocidad mínima de descenso se encuentre en AoA mayores que los de Clmax o de mayor coeficiente de planeo y será el ángulo más adecuado para que nuestro modelo permanezca durante más tiempo en el aire.
Un ejemplo practico
Si tomamos como ejemplo un perfil conocido como el Clark Y, con datos a más o menos 100.000 Nr (numero Reynolds), veremos que el punto de Cl max se alcanza cuando el perfil tiene un ángulo de ataque de 6.75 grados mientras que el ángulo de mínima velocidad de descenso seria de 8 grados. (Marcados en amarillo en la ilustración)
Estos datos podemos usarlos para tomar decisiones en cuanto al angulo de calado del ala, vemos que hay una amplia gama de ángulos desde los -2º donde el ala comienza a producir sustentación hasta los 8 º en los que se obtenía la mínima velocidad de descenso, de modo que si deseamos mas velocidad, el calado tendera al mínimo valor y si deseamos un buen planeo, al máximo. Naturalmente necesitamos una solución de compromiso. Este mismo perfil lo usamos en nuestro modelo entrenador TmA y situamos el ala con un calado de 2º, que como se puede leer en la polar, da buenos coeficientes de sustentación mientras que la resistencia se mantiene en valores mínimos.
Muy interesante para ahondar en el conocimiento de la aerodinámica. Gracias Julio.
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Buenas, increible artículo. Yo estoy con la realización ee un modelo. Estoy reutilizando unas alas de un calmato sports que tenía, y el problema que tengo es que no sé como encontrar la línea de cuerda del perfil de estas alas. Hay algún truco? Y por otro lado me surge el problema de que no se cómo plasmar esto en el avion, nose como poner la incidencia correcta en el fuselaje. Gracias de antemano
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Hola Isidro, gracias por el comentario.
Para encontrar la linea media del perfil solo tienes que trazar una linea imaginaria entre el borde de ataque y el de salida en el punto donde se unan las curvas de intrados y extrados.
En cuanto a como alinearlas con el fuselaje, el eje de referencia lo estableces al hacer el diseño, a partir de esta linea se determinan las incidencias del ala, estabilizador y en caso de tenerlo, el motor.
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