168222928 maniobras y envolvente de vuelo

Maniobras y Envolvente de Vuelo Fernando Guerrero Vlez

Qu es la envolvente de vuelo?

Diagrama que determina los limites de la aeronave en trminos de: Velocidades.

Altura.

Limites Estructurales.

Maniobras y Factor de Carga

Para estudiar la envolvente de vuelo, es necesario iniciar mediante un anlisis de las cargas que actan sobre la aeronave. Para esto, se define el factor de carga n como la relacin

En vuelo recto y nivelado, la sustentacin es igual a uno, ya que la sustentacin es una fuerza que compensa el peso de la aeronave en sentido opuesto opuesto, pero con la misma magnitud.

=

=

Sin embargo, bajo ciertas condiciones de vuelo, el valor de la sustentacin puede variar, por lo que el

factor de carga es distinto a uno.


Vs: velocidad de perdida en vuelo recto y nivelado.

Vm: velocidad de perdida con factor de carga.

En prdida con o sin maniobra, definimos CLMAX:

En vuelo recto y nivelado L=W, entonces:

Dividiendo ambas ecuaciones:

=1

20

2

=1

20

2

=

2




Un avin que entrara en maniobra que exigiera un factor de carga 2,

entrara en perdida a una velocidad Vm

Esto es 1.41 veces mayor que en vuelo recto y nivelado.

2 =

2

2 = 1.41




Si por el contrario, tenemos a la aeronave dando un viraje, entonces

el factor de carga es definido como:

=

=

1

Cos (60) =1

2


El valor de la sustentacin en estas condiciones debera ser el doble del peso, por lo que tanto la estructura como el piloto tendran la sensacin de que su peso seria el doble: 2G.

=

=

1

Cos (60) =1

2

Es necesario proyectar la estructura de un avin en funcin del factor de carga y virajes que se

plantee realizar.


Adems podemos calcular la resistencia inducida en un viraje de la siguiente manera:

= 2

Calculo de Velocidades

AB: Limite aerodinmico en n impuesto por

CLMAX

BC: Limite positivo de n

CD: Limite de Velocidad

AE : Angulo de Ataque Negativo

(L negativo)

ED: Limite negativo de n



CLMAX




(L negativo)


=1

22



CLMAX




(L negativo)



VA: Vel. Clculo de Maniobra

VB: Vel. Clculo Ragagas

Intensidad Max

VC: Velocidad Crucero

VD : Vel. Clculo de

Picada

Es la mxima velocidad a la que esta calculada la estructura del avin para un desplazamiento mximo de los mandos de vuelo, a partir de la condicin de vuelo recto y nivelado (n=1). No debe ser menor que:

= 2.5 =2




Intensidad Max


VD : Vel. Clculo de

Picada

Su valor no puede ser menos que la interseccin de la lnea de prdida y suele ser inferior al valor de VA.




Intensidad Max


VD : Vel. Clculo de

Picada

Se establece por diseo del avin. Debe ser mayor a VB para evitar aumentos de velocidad a causa de turbulencias.




Intensidad Max


VD : Vel. Clculo de

Picada

Se utiliza en la determinacin de la velocidad mxima operativa, de modo que nunca se exceda en una maniobra de picado.

Diagrama de Rfagas

Un caso que da lugar a cargas simtricas, son las rfagas ascendentes o descendentes cuando el avin se halla en vuelo horizontal.

Diagrama de Rfagas

La estructura del avin debe ser capaz de soportar cualquier esfuerzo combinado de factores de carga y velocidad

Mientras la aeronave se mantenga dentro de estos parmetros, se puede garantizar la integridad de la aeronave.

Envolvente de Vuelo

Referencias

Aircraft Performance and Design John D. Anderson.

Aircraft Desing, a Conceptual Approach, Daniel P. Raymer, 2nd Edition.

Aerodinmica y Actuaciones del Avin, Isidoro Carmona, 10th edicin.

Aerodynamics of the Airplane. Schlichting & Truckenbrodt. 1979.

http://www.aero.us.es/adesign/Slides/Temas/Tema_09-Diagrama.V-n-Payload.Range.pdf

http://prezi.com/vahtrkv5f9me/?utm_campaign=share&utm_medium=copy&rc=ex0share

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