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 de ataque crítico (lo que puede deberse a la desaceleración por debajo de la velocidad de pérdida en vuelo nivelado). Una entrada en 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 planeadora sin motor . El empuje vectorial en las aeronaves se utiliza para mantener la altitud o el vuelo controlado con las alas en pérdida reemplazando la sustentación del ala perdida con el empuje del motor o de la hélice , lo que da lugar a la tecnología posterior a la pérdida. [2] [3]
Debido a que las entradas en pérdida se analizan más comúnmente en relación con la aviación , este artículo analiza las entradas en pérdida en relación principalmente con las aeronaves, en particular las aeronaves de ala fija . Los principios del estancamiento discutidos aquí también se traducen en láminas en otros fluidos.
Una entrada en 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 denomina ángulo crítico de ataque . Este ángulo depende de la sección 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. perfiles aerodinámicos 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 causada por el aire que fluye contra una presión creciente. Whitford [5] describe tres tipos de pérdida: borde de salida, borde de ataque y perfil aerodinámico delgado, cada uno con características distintivas de Cl~alpha. Para la entrada en 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 adherido. A medida que aumenta el ángulo de ataque, las regiones separadas en la parte superior del ala aumentan de tamaño a medida que avanza la separación del flujo, y esto dificulta la capacidad del ala para generar sustentación. Esto se muestra mediante la reducción de la pendiente de sustentación en una curva Cl~alfa a medida que la sustentación se acerca a su valor máximo. El flujo separado generalmente causa sacudidas. [6]Más allá del ángulo de ataque crítico, 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 a reacción con motor de pistón y los primeros tenían un comportamiento de entrada en pérdida muy bueno con una advertencia de sacudida previa a la entrada en pérdida y, si se ignoraba, una caída de morro 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 las alas de gran sustentación y la introducción de motores montados en la parte trasera y planos de cola elevados en la próxima generación de aviones de transporte también introdujeron un comportamiento de entrada en pérdida inaceptable. La probabilidad de alcanzar la velocidad de entrada en pérdida sin darse cuenta, un evento potencialmente peligroso, se había calculado, en 1965, en aproximadamente una vez cada 100.000 vuelos, [7] con la frecuencia suficiente para justificar el costo del desarrollo de dispositivos de advertencia, como agitadores de palos, y dispositivos para proporcionar automáticamente un cabeceo de morro hacia abajo adecuado, como empujadores de palos.[8]
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