AERODINAMICA GENERAL

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AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Dom 4 Oct 2015 - 10:51

Abro este hilo para hablar en general de el vuelo y maniobras áreas, militares o civiles, al igual que de la aerodinamica en general.  Comienzo con un vídeo "tumba mitos", un f16 gringo evadiendo 6 misiles.




Lo interesante y " tumba mitos" es lo siguiente: miren el HUD (realmente es la camara) en la esquina superior izquierda, verán el contador de Gs. En ningún momento el piloto llega a 8 Gs, es más, me parece no pasa de 6 Gs, pero esta en una maniobra evasiva de alta exigencia.

Esto me llamó la atención, porque se supone que a más Gs el avión es más maniobrable, eso es así, pero una maniobra que exija 9 veces la gravedad, no la hace cualquiera, de hecho, ni siquiera los pilotos militares aguantan esas Gs sino por pocos momentos, aún con los trajes G.


Última edición por Cevarez el Mar 6 Oct 2015 - 21:11, editado 2 veces

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Dom 4 Oct 2015 - 18:50

A segun, que los pilotos del EF2000 se "sienten comodos" con maniobras a 12Gs, escuche por ahi...

Pero yo creo que eso es mojon... el traje anti g entonces debe exprimirte las piernas y el abdomen... literal...

De hecho, el F14, el F18 estan limitados a 6Gs como maximo... y no me sorprenderia que en realidad asi el avion este limitado a 9Gs, la formacion de los pilotos se haga para que soporten 6Gs, y solo y cuando sea una asunto demasiado extremo, donde las 6Gs no sean suficiente, soporten 9Gs an solo un par de segundos...

Otro asunto, es que tampoco hacen maniobras "sostenidas" a 6Gs, es decir, son giros bruscos y cortos... nada de mamarse 10 segundos girando a esas gravedades...

Otro asunto... escuchen la dificultad para comunicarse y coordinarse mientras realizan el ataque... tienen que "apretar" mientras le hablan a su grupo de combate... pegarse gritos por radio por que no te queda otra mientras giras a varias Gs y decirle a tu compañero que "rompa a la derecha" ("break right break right!!!!"))

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Dom 4 Oct 2015 - 22:42

Eso es correcto. El limite tolerable sostenido es 6 Gs para una persona entrenada y con traje especial. Tampoco giran sostenidamente a esa aceleración para manener la energía del avión.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 5 Oct 2015 - 16:21

Bueno, una de las razones por las que los combates "Dogfighting" no duran un carajo es pq el piloto con experiencia hace dos o tres giros y se coloca a las 6 del enemigo, mientras que "el nuevòn" todavia no sabe ni pa donde girar su perol...

Para esta clase de combates existen ya maniobras que se practican incontables veces ya incluso comprobadas en combates... es mas, se llegan a hasta estandarizar maniobras segun el vector, esto debido a las particularidades que tiene cada vector a la hora de girar... hay maniobras que se hacen mas rapidas en un vector que en otro, y ese es el truco de las "peleas de perros", el que en menos tiempo se le coloque a las 6 de su enemigo gana... y el que conozca mejor las limitaciones de su vector, y las del enemigo tiene mas probabilidades de salir vivo...

Si te pones a inventar pendejadas tipo Top-Gun recortando drasticamente tu velocidad, vas terminar frito... es lo mismo que la maniobra cobra del sukhoi... es util si y solo si estas a distancia de disparar un misil WVR, pq despues tienes que bajar la nariz y recuperar velocidad si no queires caer en una barrena plana... y ahi si que el enemigo no tiene ni que dispararte...

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Lun 5 Oct 2015 - 16:54

Hoy en día colocarse a las 6s no es necesario, debido a la capacidad off bore de los misiles y los HMS. Ese es el peligro hoy en día y creó que las maniobras violentas son hoy más vigentes que nunca. Por ejemplo, dos aviones se pasan de frente, en el pasado, la pelea era ponerse a las 6s. Hoy, pueden "derrapar" (con TVC, toberas direccionables) unos 90° y fácilmente enganchar con el HMS. También puede cambiar su AoA tipo Cobra de Pugachev sin necesidad ni temor de entrar en pérdida. A 120° más el off bore, el rival esta perdido.

Por eso el WVR entre dos cazas con TVC deberá ser evadido a como de lugar. El problema es que el BVR también es un problema, así que es evidente que los riesgos actualmente son enormes, diría que la tasa de muertes en el aire serian semejantes a las presentes en la 2GM o la 1GM, por ello, el avión debe tener la tecnología mínima para ser competitivo, pero que no lo haga costoso por la probabilidad de perderlo. Por eso una vez proponía un caza puro para la AMB.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Lun 5 Oct 2015 - 17:10

Por cierto, volvendo a las Gs, ya a 6 Gs comienza el "greyout", más de ello, lleva al blackout y con el tiempo, al G-lock o pérdida de conciencia debido a las aceleraciones.

El greyout se puede sostener un tiempo, sólo se pierde algo de vista pero aún hay conciencia y capacidad de reacción, pero el blackout es más serio, aunque no se llega a la pérdida de conciencia.

Las Gs se pueden elevar de dos formas; con alta velocidad y giro poco pronunciado, o con un giro pronunciado a baja velocidad. Los pilotos de la 1GM tenían problemas con las Gs, algunos perdían la conciencia, pero hablamos de aviones que no superaban los 200 km/h. Incluso, los primeros trajes anti G son de esa época.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Imhotep el Mar 6 Oct 2015 - 0:52

Las Fuerzas que se miden en G (1 G equivale a la Fuerza que produce cuando un cuerpo es sometido a una aceleración de 9,86 metros / segundo al Cuadrado, si mal no recuerdo) puede producirse, por aceleración en un movimiento en linea recta, o por la fuerza centrífuga al efectuar un viraje; en el caso de un viraje, la fuerza centrífuga es igual al cuadrado de la velocidad angular, lo que significa que un avión lento, al realizar un viraje cerrado, puede generar la misma Fuerza centrífuga que un avión supersónico que vire en un radio más amplio, pero recorriendo la misma cantidad de grados que la avioneta en cuestión.

Puedes dar un viraje a una velocidad angular de 1º/seg. y estarás sometido a una fuerza, medida en Gs, despreciable, pero si aumentas la velocidad angular a 10ª/seg., entonces la fuerza Centrífuga, medida en Gs. será 100 veces mayor que a 1º/seg. y si pasas a una velocidad angular de 100º/seg., el incremento de la fuerza centrífuga sera 10mil veces mayor.

No recuerdo las ecuaciones de física que permiten calcular el valor de la fuerza centrífuga en función de la Velocidad Angular en un viraje, pero estoy seguro que en un viraje a una velocidad angular de 100º/seg., saldrías del giro convertido en hamburguesa, cual mosca después de encontrarse con el matamoscas; esto explica por que incluso en aviones lentos puedes conseguir suficiente fuerza G para perder el sentido en un viraje cerrado, incluso a velocidades de pocos cientos de Km./h. (en teoría puede pasarte hasta con un ultralijero, pero el avión se desbarataría antes que tú).

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Mar 6 Oct 2015 - 19:56

No recuerdo las ecuaciones de física que permiten calcular el valor de la fuerza centrífuga en función de la Velocidad Angular en un viraje, pero estoy seguro que en un viraje a una velocidad angular de 100º/seg., saldrías del giro convertido en hamburguesa, cual mosca después de encontrarse con el matamoscas; esto explica por que incluso en aviones lentos puedes conseguir suficiente fuerza G para perder el sentido en un viraje cerrado, incluso a velocidades de pocos cientos de Km./h. (en teoría puede pasarte hasta con un ultralijero, pero el avión se desbarataría antes que tú).


La aceleracion centripeta, es decir, aquella que apunta (la aceleracion es un vector) hacia el centro del radio de giro es

a=v2/R, es decir, velocidad al cuadrado entre el radio de giro.

La velocidad tangencial es v=w*R, donde w es la velocidad angular.

Sustituyendo, queda que a=w2*R. La fuerza es F=m*a, pero tomando la acelercion centripeta, nos queda que la fuerza centripeta es F=m*w2*R. . Una aclaratoria, la fuerza centrifuga no existe, es solo una sensacion de ser expulsado hacia afuera en un giro, pero no es una fuerza como tal.

Adicionalmente, la carga alar es Ws= W/S, donde W es el peso del avion y S la superficie sustentadora.

La sustentacion L es igual a L=1/2*d*v2*S*Cl, donde

d= densidad del aire
Cl= coeficiente de sustentacion.

Pero sabemos que la sustentacion es una fuerza, por lo tanto L=m*a, donde a es la aceleracion centripeta (es la F calculada inicialmente).

Entonces m*a=1/2*d*v2*S*Cl

Si a=v2/R, sustituimos, despejamos y queda que el radio de giro es R=2*Ws/d*Cl

En esta ecuacion asumo que el "banking angle" es 90°, es decir, que la superficie del avion es perpendicular al radio de giro. Voy a asumir que d y Cl junto con el numero 2 es una constante (C), para facilitar lo que quiero mostrar mas adelante.

Ahora bien, Sabiendo que a=v2/R o a=w2*R, podemos decir que la aceleracion centripeta es igual a:

a=w2*C*Ws

Entonces la velocidad angular, en funcion de la aceleracion centripeta y la carga alar es:

w= raiz cuadrada(a/C*Ws).

Que quiero decir con toda esta chachara? que a menor carga alar y para una determinada aceleracion, la velocidad angular es mayor; esta velocidad es la llamada tasa de giro.

Entonces, para una carga alar fija, si un avion aumenta su tasa de giro, la aceleracion se incrementara en razon de raiz cuadrada de a (no es tan pronunciado el incremento), pero si consideramos que a=v2/R, entonces para un mismo radio de giro, al aumentar la velocidad tangencial, la aceleracion aumentara, este aumento SI es pronunciado, pues el mismo es proporcional al cuadrado de la velocidad, es decir, exponencial.

Conclusion: las Gs (aceleracion centripeta) aumentan muchisimo a altas velocidades con giros poco pronunciados, mientras que se pueden hacer giros con tasas elevadas pero a baja velocidad.

Con estas ecuaciones se puede estimar que avion es mas maniobrable que otro. Digo estimar porque hay otros factores que no tomo en cuenta para simplificar, pero con esto pueden determinar, por ejemplo, que un Gripen NG es menos maniobrable que un su-30mk2 aun cuando el primero es delta.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 2 Nov 2015 - 0:18

No sabia donde poner esto... pero lo pongo aqui...



Este video tiene mas que ver con las reglas de combate que otra vaina... y lo quiero colocar pq la gente como que tiene una percepcion extraña de que los combates aereos se dan "cientos de millas de distancia" cuando realmente hay que seguir un protocolo que muchas veces termina reduciendo drasticamente la dsitancia para el enfrentamiento... claro esta, esto sucede cuando no existe un "estado de guerra" abierto por asi llamarle... pero es un buen ejemplo de lo que "realmente sucede"...

Los dos F14 estaban volando haciendo una patrulla y aparecieron dos mig23 con intenciones "desconocidas"... el asunto es que los F14 desviaron su curso varias veces para evitar lo que pudiese denominarse una actitud abiertamente agresiva... pero los MIG23 iban con todo...

De hecho se escucha como los pilotos comienzan a estresarce en la medida que se dan cuenta que los MIG23 estaban no solo maniobrando en curso de colision (persecucion) a los dos F14, si no que ademas los estaban localizando con el radar...

Es superinteresante las comunicaciones de radio, pq el piloto esta sumamente asustado pq los MIG estaban en teoria atacandolos pero el GCI les dice... "hold youre weapons"... hasta que a la quinta vez que los F14 fueron iluminados por el radar de los MIG y solo cuando los aviones estuvieron tan solo a 10 piches millas es que tuvieron el permiso para disparar sus misiles...

Por otro lado, me da la impresion de que los MIG23 no estaban armados, pq a pesar de otra generacion tecnologicamente hablando, los MIG23 tampoco es que estaban "mochos"... a menos, que no estuviesen armados...

Lo que si no sale en la grabacion, pero es probable que el GCI si tenga grabado, es que debieron comunicarse con los "agresores" o atacantes por radio previa orden de derribarlos...

Es ahi donde no importa que mision vaya a desempeñar un avion de combate, siempre debe ir armado para poder defenderse... si los MIG23 hubiesen primero, sido mas precabidos capaz y el combate hubiese sido diferente...

Hay que decir, sin animos de defender a las lacras gringas, pq siempre andan buscando peos, que coño, los pilotos como seres humanos, es decir... seran parte de la NAVY, y todo, pero al final son seres humanos, coño... no les quedo otra que derribar los peroles... al final, por mas que quieran ponerlo de otra manera, es la vida de un hombre contra la de otra... e ir montado en un avion no va a cambiar esa realidad... o lo matas primero, o te matan... tristemente...

La guerra no es juego de carritos...

Saludos...

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Lun 2 Nov 2015 - 19:57

Yo tenía entendido que los mig23 estaban armados, que de hecho, los gringos actuaron porque los libios dispararon primero los misiles de corto alcance, que fallaron por no ser "todo aspecto". Ahora con esto, salvo que sea otro caso, cambia por completo la historia.

Si los mig23 iluminaron a los f14 varias veces, dudó que tuvieran intenciones de derribarlos, pero hay que estar claros, nadie se sentiría seguro si le estuvieran apuntando amenazadoramente con una pistola a la cabeza, no?

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Imhotep el Lun 2 Nov 2015 - 20:46

Señores, esto fue otro acorazado "Maine" o, si prefieren algo más actualizado, otro incidente del Golfo de Tonkín, con USA buscando una excusa para abrogarse el derecho de atacar a la Jamhiriya Árabe Libia sin previo aviso; si mal no recuerdo, ocurrió sobre aguas que Libia reclamaba como suyas, pero que ni USA ni Italia (con quien colindaban esas aguas, reconocían (hoy, la Legislación internacional da la razón a Libia en esa reclamación de mar territorial y ZEE).

Tan me parece una provocación deliberada, que, si no me fall la memoria, ese incidente ocurrió pocos meses antes de que aviones F-111 de la USAF realizaran un ataque aéreo nocturno contra Trípoli, específicamente contra la residencia Oficial de Khadaffy, donde este no murió porque no estaba allí esa noche, pero si murió su hija de 2 años; desde entonces, Khadaffy dejó de vivir en construcciones y se mudo a una tienda Beduina (eso si, grande y lujosa), que por cierto usaba también cuando viajaba fuera de Libia y la plantaba en los jardines y patios del Hotel donde reservaba habitación (que nunca usaba).

Estoy escribiendo esto de memoria, sin revisar publicaciones, por lo que, en el caso posible y hasta probable de equivocarme en la Cronología o los hechos, solicito me corrijan.

Imhotep

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 2 Nov 2015 - 23:46

Imhotep escribió:Señores, esto fue otro acorazado "Maine" o, si prefieren algo más actualizado, otro incidente del Golfo de Tonkín, con USA buscando una excusa para abrogarse el derecho de atacar a la Jamhiriya Árabe Libia sin previo aviso; si mal no recuerdo, ocurrió sobre aguas que Libia reclamaba como suyas, pero que ni USA ni Italia (con quien colindaban esas aguas, reconocían (hoy, la Legislación internacional da la razón a Libia en esa reclamación de mar territorial y ZEE).

Tan me parece una provocación deliberada, que, si no me fall la memoria, ese incidente ocurrió pocos meses antes de que aviones F-111 de la USAF realizaran un ataque aéreo nocturno contra Trípoli, específicamente contra la residencia Oficial de Khadaffy, donde este no murió porque no estaba allí esa noche, pero si murió su hija de 2 años; desde entonces, Khadaffy dejó de vivir en construcciones y se mudo a una tienda Beduina (eso si, grande y lujosa), que por cierto usaba también cuando viajaba fuera de Libia y la plantaba en los jardines y patios del Hotel donde reservaba habitación (que nunca usaba).

Estoy escribiendo esto de memoria, sin revisar publicaciones, por lo que, en el caso posible y hasta probable de equivocarme en la Cronología o los hechos, solicito me corrijan.

Claro que es una provocacion Gringa... asi como lo hacen en todos lados... pero fijate que en todos lados donde se lanzan sus provocaciones, lo que termina sucediendo es que los aviones se froman unos al lado del otro y hasta fotos se toman...

Yo no justifico la actuacion gringa, pero tal y como dice cevarez... si los carajos andaban "jugando" a "espantar a los gringos", entonces, tienes que ahcerlo considerando las posibles consecuencias... es decir, que se entable un combate... si no, no lo hagas pq vas a terminar con las tablas en la cabeza...

Los Mig23 no dispararon, y por muy avanzado que fuese el F14 en comparacion, el F14 disparo dentro de 10MN... es decir, "quemarropa", y los misiles del MIG23 tienen bastante alcance como para haberlos diaprado de mas lejos... asi que aparentemente, los mig23... no dispararon...

En referencia al espacio aereo y el mar teritorial... compa imhoteb, yo tambien consideraba que el espacio aereo territorial era una "proyeccion" de la ZEE... sin embargo, hay una incongruencia entre lo establecido como mar territorial y espacio aereo... es decir... no son "la misma linea"... es una vaina sin sentido desde mi punto de vista... pero es asi...

En el aire, tu territorio culmina 12MN despues de tu linea costera... OJO, estoy hablando del ESPACIO AEREO no el mar...

despues de esas 12MN en teoria es "espacio aereo internacinal", sin embago, es evidente de que el que debe ejercer la soberania ahi, es el pais que mas cerca se encuentre... y es por eso que tu ves que los Rusos se la pasan ladillando a los suecos, ingleses y demas... pq en teoria los aviones rusos pueden acercarse hasta esas 12MN asi los paises OTAN se sienta "incomodos", y es por eso que tu ves tantas fotos de los Bear rusos, por parte de la RAF en el mar del norte...

Ese temita es complicado...

Y en cuanto a los protocolos de combate aereo, bueno, el video es veridico... si no existe un "estado de guerra declarado", los combates aereos son muy complicados pq requieren que se cumplan ciertas condiciones para que uno u otro ataquen a un enemigo... precisamente con el objetivo de evitar desencadenar una escalada...

Y eso fue lo que paso en ese caso... los MIG23 salieron a "acosar" a los F14... y los F14 asumieron, como cualquier ser humano montado en un avion de combate, que despues de que estos los estuviesen iluminando con el radar (cunado te iluminan con el radar es equivalente a que estan dispuestos a atacarte), y estos giraran en curso de colision (de frente) en varias ocaciones... los pilotos asumieron lo que aparentemente era evidente en ese momento... que los MIG23 iban a atacarlos... pero como veran, no existe por parte de los pilotos norteamericanos ningun llamado o grito de alerta ante el lanzamiento de ningun misil por parte de los MIG23... asi que estos en realidad nunca dispararon...

Y como dice cevarez... coño... es como si te estuviesen apuntando con una mira laser al corazon, y tu no reacciones y tengas un instinto de supervivencia para responder a esa amenaza...

Si los MIG23 iban desarmados, pues muy mal, pq con esas vainas nos e juega... si estos hubiesen sido menos agresivos quizas el encuentro hubiese terminado como cuqlquier otro... unas cuantas fotos unos al lado del otro... ni mas, ni menos...

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Sáb 21 Nov 2015 - 13:25

Bueno, en vista de como termino el debate entre Delta y mi persona en el hilo de su30mk2, pienso que es bueno exponer varias cosas referentes a aerodinamica. Por ahora, voy a exponer por que es tan importante la carga alar en un avion.

Para ello, explicare como se hacen las graficas de tasa de giro vs velocidad, tomando en cuenta las Gs. Primero, debemos saber cuales son las ecuaciones involucradas.

Aceleracion centripeta



Velocidad tangencial



Para calcular las curvas de tasa de giro en funcion de la velocidad, simplemente se sustituye la segunda ecuacion en la primera, tomando como variable comun el radio de giro y queda que la velocidad angular, en nuestro caso, tasa de giro, es W=a/V

Cuando mantenemos la aceleracion como constante y damos valores a la velocidad, podemos obtener una grafica como la siguiente:



Como se interpretan estas curvas? simple, para una misma aceleracion, la tasa de giro cambia cuando lo hace la velocidad, entre mas rapido vaya la particula, menos tasa de giro es necesaria para lograr la aceleracion. En aeronautica esto es facil de ver; que sucede cuando el avion va muy rapido? los giros son mas lentos, porque de hacerlos mas rapido, la aceleracion aumenta. Por eso a velocidades mach no se puede hacer maniobras bruscas.

Tambien se puede ver otra cosa. Que sucede si una particula viaja a 200 km/h y quiere acelerarse a 9 Gs? es necesario hacer un giro de 90 grados por segundo!, que es lo mismo que decir, "la particula puede hacer giros de 90° por segundo a 200 km/h"; a mas baja velocidad, es mas facil hacer giros mas cerrados y rapidos.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Sáb 21 Nov 2015 - 14:10

Bien, ya sabemos como graficar la tasa de giro con respecto a la velocidad, pero de una particula. Ahora, veamos como se hace con respecto a un avion. En primer lugar, debemos saber a que equivale la sustentacion de un avion:



Es decir, tenemos superficie alar, densidad del aire, velocidad y coeficiente de sustentacion, que depende del diseño del avion y del perfil alar.

Antes de seguir, es necesario profundizar algo mas sobre el coeficiente de sustentacion. Primero, el mismo es una condicion intrinseca del objeto. Por ejemplo, en la proxima imagen se puede observar la grafica Cl vs angulo de ataque.



En esa grafica se observan curvas de varios perfiles alares. Como les decia, el Cl es intrinseco del objeto, en este caso, perfil. Puede parecer obvio que uno es mejor que otro, pero el Cl esta relacionado con otro coeficiente, el de arrastre (que veremos en otro momento). Escojer un perfil con mucha sustentacion puede generar tambien un alto arrastre.

En el caso del Cl de los aviones (como un todo), entran en juego el diseño del perfil alar y los dispositivos de hipersustentacion; flaps, slats, etc. Los LERX, si bien no son propiamente hipersustentadores, contribuyen a la superficie alar y tambien permiten incrementar el Cl, ya que permite mantener un flujo de aire sobre el ala cuando la misma ha superado el angulo de ataque donde se obtiene el maximo coeficiente de sustentacion.

Dicho esto, sigamos con la relacion que existe entre la sustentacion y la aceleracion centripeta. Para un avion que esta girando, existe aceleracion, no esta en equilibrio. Si el avion se encuentra girando paralelo a tierra, solo habra sustentacion, por lo tanto la sumatoria de fuerzas es asi:



Sustituyendo, queda que el radio de giro depende de la carga alar, del coeficiente de sustentacion y la densidad del aire.



El angulo en la ecuacion esta relacionado con el "angulo de alabeo", esto es, el angulo que hay entre las alas y tierra.



Si queremos buscar la maxima tasa de giro instantanea, debemos asumir que el angulo de alabeo es 90°, es decir, las alas estan perpendiculares a tierra, que es lo mismo al plano de giro, por lo tanto, seno de 90° = 1.

Entonces, recordando que la aceleracion centripeta es funcion del radio de giro y la velocidad tangencial, podemos sustituir en las ecuaciones y obtenemos que la tasa de giro (velocidad angular) es:



Es decir, entre mas baja sea la carga alar, mejor sera la tasa de giro, al igual que un mejor coeficiente de sustentacion mejora la tasa de giro del aparato.

Es decir, no se trata de una simple "division" lo que indica si un avion tiene mejor performance que otro Cool


Última edición por Cevarez el Sáb 21 Nov 2015 - 14:53, editado 2 veces

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Sáb 21 Nov 2015 - 14:42

Bueno, ahora vamos a realizar algo practico. Con la teoria y las ecuaciones explicadas anteriormente, vamos a realizar las curvas de tasa de giro vs velocidad, para varios aviones, a manera comparativa y para explicar algunas cosas.

En principio, se fija la aceleracion para obtener la velocidad minima que se necesita para lograr la maxima tasa de giro; por ejemplo, para 9 Gs, se busca la velocidad minima que lo permite y con ello se obtiene la maxima tasa de giro para esa aceleracion.



Para efectos del calculo se asume lo siguiente:
a = 9,81 m/s
Cl = 1,8 (en el k8VV se usa 1,2). Tomado de: http://www.dept.aoe.vt.edu/~mason/Mason_f/F16S04.pdf
Densidad = 1,2 (nivel del mar).
Peso = peso vacio mas 50% de combustible en todos los casos.

Ustedes se preguntaran, por que Cl = 1,8? Este valor, como dije antes, es intrinseco del objeto, esto se calcula en tuneles de viento o metodos numericos, en este caso, lo tome de referencia del documento al cual se llega con el link anterior. He aqui lo que el compañero Delta nos comentaba sobre el diseño, aqui es donde existen diferencias entre avion y avion. Por ejemplo, un mig21 tiene una maniobrabilidad menor a la del F16 y soporta menos Gs. Cualquiera puede pensar "como la estructura es mas endeble, el mig21 es menos maniobrable", pero la verdad es que el diseño limita el Cl del mig21 y por ello, no pasa de determinados Gs (7, creo), por lo tanto, para que hacer una estructura que aguante mas Gs?. Por eso en el K8VV se usa 1,2, pues carece de LERX, slats y solo posee flaps; asumi un perfil sin hipersustentadores.

Se asume 1,8 para su30 y f16 debido a que ambos tienen configuraciones semejantes y dispositivos hipersustentadores semejantes.

Dicho esto, veamos el resultado de graficar la tabla anterior:



El punto que esta mas arriba para cada avion (coincide con 9 Gs), se llama "velocidad de esquina" o "corner speed". Esa es la minima velocidad a la cual se puede lograr el maximo G, que a su vez, da a mejor tasa de giro que puede hacer el avion. En este caso, el limite estructural es de 9 Gs, aunque se sabe que los aviones tienen limites Gs sobre esto, pero no se logran sea por piloto o porque se llega a la destruccion de la aeronave.

Como se puede observar, el K8VV es mas maniobrable que un f16 o un su30, pero... como su limite de Gs es alrededor de 7, entonces la velocidad de esquina es de unos 30°/segundo aproximadamente. Tiene logica? Si, pues se trata de un avion con una carga alar bastante baja, si se compara con los otros aviones. Recordemos que llega a 7 Gs porque su Cl no da para mas.

A la velocidad en la cual el k8 tiene su maxima tasa de giro, los f16 y su30 no logran alcanzar dichas tasas, pero, al incrementarse la velocidad, si lo pueden hacer, porque el K8 esta limitado por su diseño y resistencia estructural. He alli que sea un avion adecuado para el vuelo a baja velocidad. Lo mismo pasaba en Vietnam con los mig17 y los F4, a bajas velocidades, los mig17 podian vencer con facilidad a los F4, pues los ultimos necesitaban volar a mayor velocidad que el mig17 para alcanzar su mejor tasa de giro, asi que el avion de origen ruso podia "meterse" en la trayectoria del F4. Y por esto es que un caza como el f16, su30, etc., tiene problema para cazar una Cessna.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Imhotep el Dom 22 Nov 2015 - 18:44

Gracias por la clase, maestro Cevarez, en especial porque no soy precisamente un AS de las matemáticas y la Física tien mucho de eso, por lo que siempre necesito que me la expliquen con plastilina.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Dom 22 Nov 2015 - 19:42

Gracias a ti por leer.

Bueno, se que se ve algo complejo, pero a medida que pregunten o surgan dudas, puedo explicar.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Imhotep el Dom 22 Nov 2015 - 20:19

He tenido profesores de Física y Matemáticas que no explicaban tan claro como tú, por eso te doy las gracias.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Lun 23 Nov 2015 - 18:52

Ah bueno... me alegra entonces.

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 23 Nov 2015 - 21:43

Te dejo esta pepa ahi pa q se te dunda el cerebro un ratico... en realidad despues que ves lo que realmente importa de la tabla... no es taaaaaaannnn dificil de comprender...

Esto es a lo que yo me refiero con la "ventana de giro" del F16A...


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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 23 Nov 2015 - 21:44

Q interesante que despues de la maxima tasa de giro, viene una caida abrupta de los grados por segundo... ahi es donde el piloto debe recuperar velocidad para poder mantenerse dentro de la "ventana" y poder sacarle la chicha al perol...

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 23 Nov 2015 - 21:50

Miren la del Mirage 2000...



Q tal?????... 24º/seg!!!!... de bolas por un muy breve instante... el ala delta...

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Sgt-Elias el Lun 23 Nov 2015 - 21:54

Y el PhantomII...




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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Lun 23 Nov 2015 - 22:09

Eso que se ve dentro de la grafica, es el diagrama de energia, se calcula con la siguente ecuacion:



Es una relacion entre velocidad, empuje, arrastre y peso, determina la energia cinetica y potencial de un avion.



Estas tablas toman en cuenta los efectos del arrastre, por lo tanto, hay perdida de velocidad y con ello varian las cosas. Las graficas que inicialmente les expuse son referenciales con respecto a la tasa de giro solamente, ellas muestran la importancia de una baja carga alar. Por supuesto, al introducir en la ecuacion el empuje y el arrastre, entran en juego la energia sobre el avion.


Última edición por Cevarez el Lun 23 Nov 2015 - 22:50, editado 1 vez

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Re: AERODINAMICA GENERAL

Mensaje por Cevarez el Lun 23 Nov 2015 - 22:11

Sgt-Elias escribió:Q interesante que despues de la maxima tasa de giro, viene una caida abrupta de los grados por segundo... ahi es donde el piloto debe recuperar velocidad para poder mantenerse dentro de la "ventana" y poder sacarle la chicha al perol...

Caen abruptamente porque estas sobre el limite G del avion. Si lo pasas, debes aumentar la velocidad para mantener la tasa de giro, pero si aumentas el AoA del avion, entras en perdida. Ese punto es lo mejor que da el avion.

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