Stall (dinámica de fluidos)
En dinámica de fluidos , una pérdida es una reducción en el coeficiente de sustentación generado por una lámina a medida que aumenta el ángulo de ataque . [1] Esto ocurre cuando se excede el ángulo crítico de ataque de la lámina. El ángulo crítico de ataque suele ser de unos 15 °, pero puede variar significativamente según el fluido , la lámina y el número de Reynolds .
Las pérdidas en vuelo de ala fija a menudo se experimentan como una reducción repentina en la sustentación a medida que el piloto aumenta el ángulo de ataque del ala y excede su ángulo crítico de ataque (que puede deberse a una desaceleración por debajo de la velocidad de pérdida en vuelo nivelado). Una pérdida no significa que los motores hayan dejado de funcionar o que la aeronave haya dejado de moverse; el efecto es el mismo incluso en una aeronave con planeador sin propulsión . El empuje vectorial en aviones se utiliza para mantener la altitud o el vuelo controlado con las alas detenidas reemplazando la sustentación del ala perdida con el empuje del motor o la hélice , lo que da lugar a la tecnología posterior a la pérdida. [2] [3]
Debido a que las pérdidas se discuten con mayor frecuencia en relación con la aviación , este artículo trata sobre las pérdidas ya que se relacionan principalmente con aeronaves, en particular con aeronaves de ala fija . Los principios de pérdida que se analizan aquí también se traducen en láminas en otros fluidos.
Una pérdida es una condición en aerodinámica y aviación tal que si el ángulo de ataque aumenta más allá de cierto punto, entonces la sustentación comienza a disminuir. El ángulo en el que esto ocurre se llama ángulo crítico de ataque . Este ángulo depende de la sección de la superficie aerodinámica o el perfil del ala, su forma en planta , su relación de aspecto y otros factores, pero normalmente está en el rango de 8 a 20 grados en relación con el viento entrante ("viento relativo") para la mayoría de los subsónicos. aspas aerodinámicas. El ángulo de ataque crítico es el ángulo de ataque en la curva del coeficiente de sustentación versus el ángulo de ataque (Cl ~ alfa) en el que se produce el coeficiente de sustentación máximo. [4]
El estancamiento es causado por la separación del flujo que, a su vez, es causado por el aire que fluye contra una presión creciente. Whitford [5] describe tres tipos de pérdida: borde de fuga, borde de ataque y perfil aerodinámico delgado, cada uno con características distintivas de Cl ~ alfa. Para la pérdida del borde de fuga, la separación comienza en pequeños ángulos de ataque cerca del borde de fuga del ala, mientras que el resto del flujo sobre el ala permanece unido. A medida que aumenta el ángulo de ataque, las regiones separadas en la parte superior del ala aumentan de tamaño a medida que la separación del flujo avanza, y esto dificulta la capacidad del ala para crear sustentación. Esto se muestra por la reducción en la pendiente de elevación en una curva Cl ~ alfa a medida que la elevación se acerca a su valor máximo. El flujo separado generalmente causa golpes. [6]Más allá del ángulo crítico de ataque, el flujo separado es tan dominante que los aumentos adicionales en el ángulo de ataque hacen que la sustentación caiga desde su valor máximo.
Los transportes con motor de pistón y los primeros reactores tuvieron muy buen comportamiento de pérdida con advertencia de golpe antes de la pérdida y, si se ignora, una caída de nariz recta para una recuperación natural. Los desarrollos de alas que vinieron con la introducción de motores turbohélice introdujeron un comportamiento de pérdida inaceptable. Los desarrollos de vanguardia en alas de gran sustentación y la introducción de motores montados en la parte trasera y traseros de cola alta en la próxima generación de transportes a reacción, también introdujeron un comportamiento inaceptable en pérdida. La probabilidad de alcanzar la velocidad de pérdida inadvertidamente, un evento potencialmente peligroso, se había calculado, en 1965, aproximadamente una de cada 100.000 vuelos, [7] con suficiente frecuencia para justificar el costo del desarrollo de dispositivos de advertencia, como sacudidores de palos, y dispositivos para proporcionar automáticamente un tono adecuado de nariz hacia abajo, como empujadores de palanca.[8]
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