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 está operando a velocidades transónicas .
A velocidades cercanas a la velocidad del sonido , los efectos del principio de Bernoulli sobre las curvas del ala y el fuselaje pueden acelerar el flujo local a velocidades supersónicas . Esto crea una onda de choque que produce una poderosa forma de arrastre conocida como arrastre de ondas y da lugar al concepto de barrera del sonido . La velocidad a la que se forman estos choques por primera vez, mach crítico , es una función de la cantidad de curvatura. Para reducir el arrastre de las olas, las alas deben tener la mínima curvatura posible y, al mismo tiempo, generar la cantidad de sustentación requerida.
El resultado natural de este requisito es un diseño de ala que es delgado y ancho, que tiene una baja relación espesor-cuerda. A velocidades más bajas, la resistencia parásita indeseable es en gran parte una función de la superficie total , lo que sugiere el uso de un ala con cuerda mínima, lo que conduce a las altas relaciones de aspecto que se ven en aviones ligeros y aviones regionales . Dichos diseños, naturalmente, tienen relaciones de espesor a cuerda elevadas. Diseñar una aeronave que opere en una amplia gama de velocidades, como un avión de pasajeros moderno , requiere que estas necesidades competitivas se equilibren cuidadosamente para cada diseño de aeronave.
Las alas barridas son un resultado práctico del deseo de tener una relación de grosor a cuerda baja a altas velocidades y una menor a velocidades más bajas durante el despegue y el aterrizaje . El barrido estira la cuerda como se ve por el flujo de aire, mientras 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 reduzcan su cuerda hacia las puntas, manteniendo la relación espesor-cuerda cercana a constante, esto también reduce la resistencia inducida a velocidades más bajas. El ala creciente es otra solución al diseño para mantener una relación espesor-cuerda relativamente constante.
Aviones de pasajeros [1] | Superficie (m²) | Envergadura (m) | Relación de aspecto | Relación cónica | Promedio (t / c)% | Barrido de acordes de 1/4 (°) " |
---|---|---|---|---|---|---|
ERJ 145 | 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 Aviones a reacción civiles . Elsevier. Julio de 1999.
- ^ a b Simona Ciornei (31 de mayo de 2005). "Número de Mach, espesor relativo, barrido y coeficiente de sustentación del ala - Una investigación empírica de parámetros y ecuaciones" (PDF) . Universidad de Ciencias Aplicadas de Hamburgo.
Otras lecturas
- Andrianne, T. (2016). "Aerodinámica" (PDF) . Université de Liège . págs. 49–50.