En aeronáutica , una cuerda es la línea recta imaginaria que une el borde de ataque y el borde de salida de un perfil aerodinámico . La longitud de la cuerda es la distancia entre el borde de salida y el punto donde la cuerda se cruza con el borde de entrada. [1] [2] El punto en el borde de ataque utilizado para definir la cuerda puede ser el punto de la superficie de radio mínimo [2] o el punto de la superficie que maximiza la longitud de la cuerda. [ cita requerida ]
El ala , el estabilizador horizontal , el estabilizador vertical y la hélice de una aeronave se basan en secciones de perfil aerodinámico, y el término cuerda o longitud de cuerda también se usa para describir su ancho. La cuerda de un ala, estabilizador y hélice se determina midiendo la distancia entre los bordes delantero y trasero en la dirección del flujo de aire. (Si un ala tiene una forma en planta rectangular , en lugar de ahusada o barrida, entonces la cuerda es simplemente el ancho del ala medido en la dirección del flujo de aire). El término cuerda también se aplica al ancho de los flaps , alerones y timón del ala en una aeronave.
El término también se aplica a los perfiles aerodinámicos en los motores de turbina de gas , como los motores turborreactores , turbohélice o turborreactores para la propulsión de aviones.
Muchas alas no son rectangulares, por lo que tienen diferentes acordes en diferentes posiciones. Por lo general, la longitud de la cuerda es mayor donde el ala se une al fuselaje de la aeronave (llamada cuerda raíz ) y disminuye a lo largo del ala hacia la punta del ala (la cuerda de la punta ). La mayoría de los aviones a reacción utilizan un diseño de ala inclinada cónica . Para proporcionar una figura característica que se pueda comparar entre varias formas de alas, se utiliza la cuerda aerodinámica media (abreviado MAC ), aunque es complejo de calcular. La cuerda aerodinámica media es importante para determinar la cantidad de sustentación aerodinámica que generará un diseño de ala en particular. [ cita requerida ]
Acorde medio estándar
La cuerda media estándar (SMC) se define como el área del ala dividida por la envergadura del ala: [3] [ cita requerida ]
donde S es el área del ala y b es la envergadura del ala. Así, el SMC es la cuerda de un ala rectangular con la misma área y envergadura que las del ala dada. Esta es una figura puramente geométrica y rara vez se usa en aerodinámica .
Acorde aerodinámico medio
La cuerda aerodinámica media (MAC) se define como: [4]
donde y es la coordenada a lo largo de la envergadura del ala yc es la cuerda en la coordenada y . Otros términos son como para SMC.
El MAC es una representación bidimensional de todo el ala. La distribución de la presión sobre todo el ala se puede reducir a una sola fuerza de sustentación y un momento alrededor del centro aerodinámico del MAC. Por lo tanto, no solo la longitud sino también la posición de MAC es a menudo importante. En particular, la posición del centro de gravedad (CG) de una aeronave generalmente se mide en relación con el MAC, como el porcentaje de la distancia desde el borde de ataque del MAC al CG con respecto al MAC mismo.
Tenga en cuenta que la figura de la derecha implica que el MAC ocurre en un punto donde cambia el barrido del borde anterior o posterior. En general, este no es el caso. Cualquier forma que no sea un simple trapezoide requiere la evaluación de la integral anterior.
La relación entre la longitud (o envergadura ) de un ala de forma de planta rectangular y su cuerda se conoce como relación de aspecto , un indicador importante de la resistencia inducida por la elevación que creará el ala. [5] (Para alas con formas en planta que no son rectangulares, la relación de aspecto se calcula como el cuadrado del tramo dividido por el área de la forma en planta del ala.) Las alas con relaciones de aspecto más altas tendrán menos resistencia inducida que las alas con relaciones de aspecto más bajas. La resistencia inducida es más significativa a velocidades bajas. Por eso los planeadores tienen alas largas y delgadas.
Ala cónica
Conociendo el área (S w ), relación de ahusamiento () y el tramo (b) del ala, la cuerda en cualquier posición del tramo se puede calcular mediante la fórmula: [6]
dónde
Nota: Esta fórmula solo funciona si y = 0 es la punta del ala de babor e y = b es la punta del ala de estribor. Normalmente, y = 0 representa la ubicación de midspan.
Nota 2: La fórmula tal como se presenta no funciona independientemente de si se usa y = 0 -> punta del puerto o no, y la nota no es consistente con el uso del valor absoluto de y en la fórmula. La fórmula debe leer
Referencias
- ^ LJ Clancy (1975), Aerodinámica , Sección 5.2, Pitman Publishing Limited, Londres. ISBN 0-273-01120-0
- ^ a b Houghton, EL; Carpenter, PW (2003). Butterworth Heinmann (ed.). Aerodinámica para estudiantes de ingeniería (5ª ed.). ISBN 0-7506-5111-3. p.18
- ^ V., Cook, M. (2013). Principios de dinámica de vuelo: un enfoque de sistemas lineales para la estabilidad y el control de aeronaves (3ª ed.). Waltham, MA: Butterworth-Heinemann. ISBN 9780080982427. OCLC 818173505 .
- ^ Abbott, IH y Von Doenhoff, AE (1959), Teoría de las secciones del ala , Sección 1.4 (página 27), Dover Publications Inc., Nueva York, Libro estándar número 486-60586-8
- ^ Kermode, AC (1972), Mechanics of Flight , Capítulo 3, (p.103, octava edición), Pitman Publishing Limited, Londres ISBN 0-273-31623-0
- ^ Ruggeri, MC, (2009), Aerodinámica Teórica , Apuntes de la materia, UTN-FRH, Haedo, Buenos Aires
enlaces externos
- Aerodinámica para estudiantes
- máquina de retorno: [1]
- Encontrar el acorde aerodinámico medio (MAC)
- Calculadora de acordes aerodinámicos medios (MAC) basada en imágenes