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AERODINÁMICA Altas Velocidades. ALTAS VELOCIDADES DE VUELO INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN VELOCIDADES SUB-SÓNICAS VELOCIDADES SUB-SÓNICAS VELOCIDADES SUPERSÓNICAS.

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Presentación del tema: "AERODINÁMICA Altas Velocidades. ALTAS VELOCIDADES DE VUELO INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN VELOCIDADES SUB-SÓNICAS VELOCIDADES SUB-SÓNICAS VELOCIDADES SUPERSÓNICAS."— Transcripción de la presentación:

1 AERODINÁMICA Altas Velocidades

2 ALTAS VELOCIDADES DE VUELO INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN VELOCIDADES SUB-SÓNICAS VELOCIDADES SUB-SÓNICAS VELOCIDADES SUPERSÓNICAS VELOCIDADES SUPERSÓNICAS ONDA DEW CHOQUE ONDA DEW CHOQUE REGLA DEL ÁREA REGLA DEL ÁREA

3 ALTAS VELOCIDADES DE VUELO Régimen Subsónico M < 0.75 Régimen Subsónico M < 0.75 Régimen Transónico 0.75 5 Régimen Hipersónico M> 5 Fenómenop de compresibilidad – variación de la densidad de aire Fenómenop de compresibilidad – variación de la densidad de aire

4 NÚMERO DE MACH CRÍTICO Es aquel número cuando la velocidad local alcanza la velocidad del sonido Es aquel número cuando la velocidad local alcanza la velocidad del sonido Se requiere que el Mach Crítico, sea lo más elevado posible Se requiere que el Mach Crítico, sea lo más elevado posible ¿Cómo disminuir el Mach Crítico ¿Cómo disminuir el Mach Crítico Utilizando alas en flecha Utilizando alas en flecha Actuando sobre la capa límite Actuando sobre la capa límite Ala con pequeño alargamiento Ala con pequeño alargamiento Perfiles con espesor relativo pequeño Perfiles con espesor relativo pequeño Utilizando perfiles supercríticos Utilizando perfiles supercríticos

5 ALAS EN FLECHA Disminuye la resistencia aerodinámica Disminuye la resistencia aerodinámica Retraza la aparición del Mach Crítico Retraza la aparición del Mach Crítico Contribuye a la estabilidad lateral Contribuye a la estabilidad lateral Contribuye a la estabilidad direccional Contribuye a la estabilidad direccional Puede ocasionar el Balanceo del Holandés Puede ocasionar el Balanceo del Holandés Movimiento oscilatorio de las puntas de ala en forma circular debido a una guiñada y un balanceo. Movimiento oscilatorio de las puntas de ala en forma circular debido a una guiñada y un balanceo.

6 EL ALA EN FLUJO SUPERSÓNICO Influencia de la forma del tip de Ala Influencia de la forma del tip de Ala Distribución de la Sustentación en el tip de Ala Distribución de la Sustentación en el tip de Ala

7 ONDAS DE CHOQUE Y DE EXPANSIÓN Regiones muy delgadas de flujo, a traves de las cuales algunos cambios severos en propiedades de flujo tienen lugar Regiones muy delgadas de flujo, a traves de las cuales algunos cambios severos en propiedades de flujo tienen lugar Parte de la energía cinética se pierde en forma de calor (aumento de temperatura y pérdida de velocidad) Parte de la energía cinética se pierde en forma de calor (aumento de temperatura y pérdida de velocidad)

8 Ondas de choque (cuña y cono)

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10 CARACTERÍSTICAS DE ONDA SUPERSÓNICA Tipo de formación de onda Onda de choque Oblícuo Onda de choque Normal Onda de Expansión Dirección de cambio de flujo Flujo dentro de esquina cambiado a flujo paralelo Ningún cambio Flujo alrededor de esquina fluye paralelo a la superficie Efecto sobre velocidad y número de Mach Disminuída pero aún supersónica Disminuída a subsónica Incrementada a mas alto supersónico Efecto sobre presión estática y densidad Se incrementa Gran incremento Disminuye Efecto sobre energía / presión total Disminuye Gran Disminución Ningún cambio (sin choque) Efecto sobre temperatura Se incrementa Gran incremento Disminuye

11 PERFILES SUPERSÓNICOS Romboidal Romboidal Biconvexo Biconvexo Hexagonal Hexagonal Romboidal modificado Romboidal modificado Son simétricos (carecen de curvatura) o curvatura pequeñaSon simétricos (carecen de curvatura) o curvatura pequeña El espesor relativo es pequeñoEl espesor relativo es pequeño Transónico < 10% Supersónico < 5% Transónico < 10% Supersónico < 5% Borde de ataque y borde de fuga AgudosBorde de ataque y borde de fuga Agudos

12 SUPERFICIES DE CONTROL MÓVILES Los primeros intentos en romper la barrera del sonido a menudo fueron desastrozos Los primeros intentos en romper la barrera del sonido a menudo fueron desastrozos Para lograr al velocidad necesaria, el avión hacía un picado pronunciado. Para lograr al velocidad necesaria, el avión hacía un picado pronunciado. En vuelo supersónico el CA se desplaza a 50% de C, con CG delante del Centro Aerodinámico En vuelo supersónico el CA se desplaza a 50% de C, con CG delante del Centro Aerodinámico El avión es demasiado estable para salir del picado debido a que los elevadores son inadecuados El avión es demasiado estable para salir del picado debido a que los elevadores son inadecuados La solución fue hacer todas las superficies de control móviles La solución fue hacer todas las superficies de control móviles

13 REGLA DEL ÁREA Los experimentos mostraron que cuerpos con cambios repentinos de área de sección transversal producen mas resistencia que otros Los experimentos mostraron que cuerpos con cambios repentinos de área de sección transversal producen mas resistencia que otros Gran incremento ocurre en las uniones del ala al fuselaje Gran incremento ocurre en las uniones del ala al fuselaje Se reduce el área del fuselaje Se reduce el área del fuselaje Se integra con la sección transversal del ala Se integra con la sección transversal del ala

14 Admisión de aire de los motores La velocidad de aire que entra al compresor es subsónica La velocidad de aire que entra al compresor es subsónica Se requiere que las pérdidas por onda de choque, sean mínimas Se requiere que las pérdidas por onda de choque, sean mínimas Generar onda de choque oblicua débil, para reducir la resistencia Generar onda de choque oblicua débil, para reducir la resistencia Reducción por etapas, oblicua-normal Reducción por etapas, oblicua-normal


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