Calidad aerodinámica

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La calidad aerodinámica de una aeronave  es la relación entre sustentación y arrastre (o la relación de sus coeficientes ) en el sistema de coordenadas de transmisión en un ángulo de ataque dado .

Definición

La relación sustentación-resistencia está determinada por la siguiente relación:

dónde

- ángulo de ataque; — coeficiente de sustentación; es el coeficiente de arrastre.

Descripción

La sustentación es el componente útil de la fuerza aerodinámica que mantiene un avión en el aire. La resistencia frontal, por el contrario, conduce a un consumo de energía adicional de la aeronave y es un componente dañino. Por lo tanto, su relación permite caracterizar la calidad de la aeronave. Mayor calidad aerodinámica corresponde a mayor fuerza de sustentación y (o) menor resistencia al movimiento [1] .

La relación máxima sustentación-resistencia para una aeronave corresponde al ángulo de ataque más favorable para planear al alcance máximo en una atmósfera tranquila. La perfección aerodinámica de la aeronave está determinada por la menor resistencia para una sustentación dada [1] .

En el polar , que es un gráfico combinado de resistencia y sustentación versus ángulo de ataque, la relación sustentación-resistencia para cada ángulo de ataque es la tangente de la pendiente de la línea que conecta el origen con el punto polar correspondiente a ese ángulo. de ataque

En una representación más simple, la relación sustentación-resistencia puede considerarse como la distancia que un avión puede volar desde una cierta altura en calma con el motor apagado (si corresponde). Por ejemplo, en un ala delta , la calidad suele ser de aproximadamente 30, y en un ala delta  - 10). Es decir, desde una altura de 1 kilómetro, un planeador deportivo podrá volar, en condiciones ideales, aproximadamente 30 km, y un ala delta, 10.

Calidad aerodinámica de algunos aviones y aves

País primer
vuelo
LA k modo
de vuelo
Tipo de
1966 "Unión" 0,25—0,3 vuelo en la atmósfera vehículo de descenso
1968 "Apolo" 0.368 [2] vuelo en la atmósfera vehículo de descenso
1981 Transbordador espacial una en hipersónico Aviones espaciales reutilizables
1988 Burán 1.3 [3] en hipersónico Aviones espaciales reutilizables
1952 Mi-4 1.55 [4] autorrotación , 50 km/h Helicóptero polivalente
1997 Traje aéreo 2.5 [5] traje aéreo de tela
2010 HTV-2 2.6 [6] en hipersónico Fuselaje hipersónico experimental
Gorrión cuatro Ave de la familia de los paseriformes
1981 Lockheed F-117 Nighthawk 4 [7] máx. Aviones tácticos de ataque sigiloso
1964 MiG-25RB 4.2 [8] vuelo supersónico, M = 1,5 Bombardero de reconocimiento de tercera generación
1969 Aeroespacial-BAC Concorde 4.35 aterrizaje Avión de pasajeros supersónico
1981 Transbordador espacial 4.5 aterrizaje Aviones espaciales reutilizables
1952 Mi-4 5.0 [4] autorrotación, 120 km/h Helicóptero polivalente
1988 Burán 5.6 [3] en modo subsónico Aviones espaciales reutilizables
1915 Fokker E.III 6.4 [9] máx. Caza monoplano de la Primera Guerra Mundial
1902 planeador wright 6.5 planificación Principios de Los Ángeles
1915 De Havilland DH.2 7.0 [9] máx. Luchador biplano de la Primera Guerra Mundial con hélice de empuje
1917 Junkers DI 7.0 [9] máx. El primer caza monoplano totalmente metálico.
1969 Aeroespacial-BAC Concorde 7.14 METRO = 2 Avión de pasajeros supersónico
1917 SPAD S.XIII С.1 7.4 [9] máx. Caza biplano de la Primera Guerra Mundial
1917 Albatros D.III 7.5 [9] máx. Caza biplano de la Primera Guerra Mundial
1964 MiG-25RB 7.6 [8] máx., M <0,82 Bombardero de reconocimiento de tercera generación
1916 Sopwith Camel F.1 7.7 [9] máx. Caza biplano de la Primera Guerra Mundial
1917 Gotha GV 7.7 [9] máx. Bombardero biplano pesado WWI
1929 Dornier Do X 7.7 [9] máx. hidroavión pesado 1930
1916 Nieuport 17 7.9 [9] máx. Caza biplano de la Primera Guerra Mundial
1917 Fokker Dr.I 8.0 [9] máx. Caza triplano de la Primera Guerra Mundial
1918 Fokker D VII 8.1 [9] máx. Caza biplano de la Primera Guerra Mundial
1918 Fokker D.VIII 8.1 [9] máx. Luchador monoplano parasol de la Primera Guerra Mundial
1916 Aire acondicionado DH.4 8.1 [9] máx. Bombardero ligero biplano de la Primera Guerra Mundial
1917 Caproni Ca.42 8.2 [9] máx. Triplano bombardero pesado WWII
1912 Fábrica Real de Aeronaves BE2c 8.2 [9] máx. Biplano PMV
1932 Escritor de Boeing P-26 8.3 [9] máx. avión de combate de los años 30
1958 McDonnell Douglas F-4E Fantasma II 8.58 [9] máx. Caza basado en portaaviones de tercera generación
1917 Sopwith 5F.1 Delfín 9.2 [9] máx. Caza biplano de la Primera Guerra Mundial
1954 Caza estelar Lockheed F-104G 9.2 [9] máx. Avión de combate de segunda generación
1970 Su-24 9.5 [10] máx., M <1 Bombardero de primera línea con ala de barrido variable
1915 Handley Página O/400 9.7 [9] máx. Bombardero biplano de la Primera Guerra Mundial
gaviota argéntea diez ave marina de la familia de las gaviotas
1947 An-2 10 [11] máx. Biplano de propósito general
1959 Northrop F-5E Tigre II 10 [9] máx. avión de combate ligero
1968 Aero L-39 Albatros 10 [12] planificación Aviones de entrenamiento de combate a reacción
1972 McDonnell Douglas F-15 Águila 10 [13] M = 0,9 Luchador polivalente 4 generaciones
1917 Junkers JI 10.3 [9] máx. Aviones de ataque totalmente metálicos WWI
1955 República F-105D Thunderchief 10.4 [9] máx. Cazabombardero a reacción
1977 MiG-29 10.4 [14] máx., M = 0,75 Luchador de primera línea 4 generaciones
1956 Transportador B-58A Hustler 11.3 [9] máx. (sin suspensión) Bombardero supersónico de largo alcance
1955 Cessna-172 11.6 [9] máx. El avión de propósito general más masivo.
1977 Su-27 11.6 [13] máx. Caza pesado 4ta generación
1935 Seversky P-35 11.8 [9] máx. avión de combate de los años 30
1983 Boeing 767-233 ( Planeador Gimli ) ~12 planificación avión de pasajeros de fuselaje ancho
1940 Marauder Martin B-26F 12.0 [9] máx. Bombardero mediano de la Segunda Guerra Mundial
1925 Supermarino S.4 12.1 [9] máx. avión de carreras
1956 Transportador F-106A Delta Dart 12.1 [9] máx. Caza sin cola supersónico
1967 MiG-23ML 12.1 [15] máx., M <1 Luchador 3ra generación
1942 Grumman F6F-3 Hellcat 12.2 [9] máx. Caza basado en portaaviones de la Segunda Guerra Mundial
1940 Curtis SB2C-1 Helldiver 12.4 [9] máx. Bombardero en picado basado en portaaviones de la Segunda Guerra Mundial
1935 Fortaleza voladora Boeing B-17G 12.7 [9] máx. Bombardero de largo alcance de la Segunda Guerra Mundial
1955 Vought F-8H cruzado 12.8 [9] máx. caza supersónico basado en portaaviones
1939 Libertador B-24J consolidado 12.9 [9] máx. Bombardero de largo alcance de la Segunda Guerra Mundial
1939 Rayo Lockheed P-38L 13.5 [9] máx. caza pesado de la segunda guerra mundial
1953 Súper sable F-100D norteamericano 13.9 [9] máx. El primer caza supersónico
1952 Tu-16 ~14 [16] máx. bombardero a reacción de largo alcance
1949 Ser-6 14.4 [17] máx. patrulla de hidroaviones
1963 Il-62M 14.5 [18] máx. Avión de pasajeros de fuselaje estrecho
1940 Mustang norteamericano P-51D 14.6 [9] máx. El principal caza estadounidense en la Segunda Guerra Mundial.
1935 douglas dc-3 14.7 [9] máx. El avión de pasajeros/transporte más masivo
1936 Pe-8 14.8 [17] máx. Bombardero de largo alcance de la Segunda Guerra Mundial
1967 Boeing 737 quince máx. Avión de pasajeros de fuselaje estrecho
1975 Yak-42 15 [19] máx. (para М pequeño ) Aviones regionales de pasajeros
1953 Martin B-57B Canberra 15 [9] máx. bombardero mediano
1947 Sable norteamericano F-86E 15.1 [9] máx. Avión de combate de primera generación
1960 Intruso Grumman A-6E 15.2 [9] máx. Bombardero a reacción basado en portaaviones
1957 An-12 15.3 [20] máx. Aviones de transporte militar pesado
1971 Il-76T 15.5 [21] máx. Aviones de transporte militar
1966 Yak-40 15.5 [22] máx. Aviones regionales de pasajeros
1964 Dinámica General F-111D 15.8 [9] máx. Bombardero táctico de ala variable
1943 Lockheed L.1049G Súper Constelación 16,0 [9] máx. Avión de pasajeros de largo alcance
1947 Tornado norteamericano B-45C 16.3 [9] máx. bombardero mediano
1957 IL-18 16.3 [23] máx. Avión de pasajeros de largo alcance
1968 Tu-154M 16.5 [24] máx. Avión de pasajeros de fuselaje estrecho
2003 Eros Combat L 16.7 máx. Ala delta sin mástil
1942 Superfortaleza Boeing B-29 16.8 [9] máx. Bombardero de largo alcance de la Segunda Guerra Mundial
1969 Boeing 747 17 máx. avión de pasajeros de fuselaje ancho
1952 Volcán Avro 17 [16] máx. bombardero estratégico
1959 An-24 17.2 [25] máx. Avión de pasajeros de fuselaje estrecho
- T-4MS 17.5 estimado Proyecto de bombardero estratégico
1976 IL-86 17.5 [26] máx. avión de pasajeros de fuselaje ancho
1944 Lockheed F-80A estrella fugaz 17.7 [9] máx. El primer avión de combate de producción estadounidense
1989 tu-204 18 [27] máx. Avión de pasajeros de fuselaje estrecho
mil novecientos ochenta y dos An-124 Ruslán Dieciocho máx. Aviones pesados ​​de transporte de largo alcance
1956 3M 18.5 [16] máx. bombardero estratégico
1963 Tu-134A ~18,5 [28] máx. (para М pequeño ) aviones de pasajeros de corta distancia
1974 Lancer Rockwell B-1 >19 [16] máx. Bombardero estratégico de ala variable
1988 An-225 19 máx. Avión de transporte superpesado de largo alcance
1981 Tu-160 >19 [16] máx. Bombardero estratégico de ala variable
Albatros veinte Ave marina del orden de los petreles
1947 Boeing B-47E Stratojet 20 [9] máx. Bombardero subsónico estratégico
1952 Boeing B-52G Stratofortress 21.5 [9] máx. cálculo. Bombardero subsónico estratégico
1984 Avión Rutan Voyager 27 [29] máx. Avión experimental para vuelos récord
1935 Göppingen Gö 3 28 a 72 km/h Planeador
1967 Lockheed U-2 ~28 crucero Reconocimiento subsónico estratégico
1956 LET L-13 Blahnik 28.5 a 85 km/h El planeador más masivo
mil novecientos ochenta y dos M-17 ~30 [30] planificación aviones de gran altitud
1988 M-55 ~30 [31] planificación aviones de gran altitud
2005 Folleto global de Virgin Atlantic 37 [29] máx. Avión experimental para vuelos récord
1993 Schleicher CENIZA 26 cincuenta máx. (a 85 km/h) planeador en serie.
2005 Schleicher ASG 29-18m 52 máx. planeador en serie.
1986 Schleicher CENIZA 25 57 máx. Planeador de serie doble.
País primer
vuelo
LA k modo
de vuelo
Tipo de

Notas

  1. 1 2 Aronin G. S. Aerodinámica práctica. - M .: Editorial militar del Ministerio de Defensa, 1962, p. 68–75.
  2. Hillje, Ernest R., "Aerodinámica de entrada en condiciones de retorno lunar obtenidas del vuelo del Apolo 4 (AS-501)", archivado el 16 de septiembre de 2020 en NASA Wayback Machine TN D-5399, (1969).
  3. 1 2 Diseño aerodinámico de OK Buran. . Fecha de acceso: 7 de marzo de 2010. Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2013.
  4. 1 2 Manual de un ingeniero aeronáutico / Ed. V. G. Alexandrova. M.: Transporte, 1973. S. 83.
  5. Copia archivada (enlace no disponible) . Consultado el 1 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 25 de abril de 2011.   Lista de campeones del Derby de 2009 (trajes aéreos, 90 segundos)  (enlace descendente al 05-05-2016 [2363 días])
  6. Armas de deslizamiento de cohetes hipersónicos: ciencia y seguridad global . Consultado el 5 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 16 de abril de 2016.
  7. F-117 Nighthawk. Enciclopedia "Rincón del cielo". . Consultado el 9 de marzo de 2010. Archivado desde el original el 16 de julio de 2010.
  8. 1 2 Aerodinámica práctica del avión MiG-25RB. - M. : Editorial militar del Ministerio de Defensa de la URSS, 1978. - 320 p. - (Tutorial).
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 4 _ 4 _ 4 4 _ 4 _ 4 _ LK, Jr., 1985.
  10. Aerodinámica práctica del avión Su-24. - M. : VVIA im. Zhukovsky. — 318 pág. - (Tutorial).
  11. Shifrin M.N. Aerodinámica práctica del avión An-2. — 2ª edición, revisada. - M. : "Transporte", 1972. - 200 p. - 16.000 copias.
  12. Aeronave L-39. Manual de operaciones de vuelo. - M. : Editorial militar del Ministerio de Defensa de la URSS, 1988. - 334 p.
  13. 12 F- 15A /B Águila. Enciclopedia "Rincón del cielo". . Consultado el 7 de marzo de 2010. Archivado desde el original el 13 de octubre de 2011.
  14. Aerodinámica práctica del avión MiG-29. - M. : VVIA im. Zhukovsky. — 316 pág. - (Tutorial).
  15. Aerodinámica práctica de los aviones MiG-23ML y MiG-23UB. - M. : VVIA im. Zhukovsky. — 368 págs. - (Tutorial).
  16. 1 2 3 4 5 3M. Enciclopedia "Rincón del cielo". . Consultado el 7 de marzo de 2010. Archivado desde el original el 16 de marzo de 2010.
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Literatura