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Camber (aerodinámica)

En aeronáutica e ingeniería aeronáutica , la comba es la asimetría entre las dos superficies de actuación de un perfil aerodinámico , siendo la superficie superior de un ala (o correspondientemente la superficie frontal de una pala de hélice) comúnmente más convexa ( comba positiva ). Un perfil aerodinámico que no está combado se llama perfil aerodinámico simétrico . Los beneficios de la comba fueron descubiertos y utilizados por primera vez por George Cayley a principios del siglo XIX. [1]

Descripción general

La comba se diseña generalmente en un perfil aerodinámico para aumentar su coeficiente de sustentación máximo C Lmax . Esto minimiza la velocidad de pérdida de las aeronaves que utilizan el perfil aerodinámico. Una aeronave con alas que utilizan un perfil aerodinámico combado tendrá una velocidad de pérdida menor que una aeronave con una carga alar similar y alas que utilizan un perfil aerodinámico simétrico.

Un diseño reciente de perfil arqueado se denomina perfil supercrítico . Se utiliza para vuelos casi supersónicos y produce una relación sustentación-resistencia más alta en vuelos casi supersónicos que los perfiles tradicionales. Los perfiles supercríticos emplean una superficie superior aplanada, una sección trasera muy arqueada (curvada) y un radio de borde de ataque mayor en comparación con las formas tradicionales de perfil. Estos cambios retrasan la aparición de la resistencia de onda .

Definición

Se dice que un perfil aerodinámico tiene una curvatura positiva si su superficie superior (o en el caso de una turbina motriz o una pala de hélice, su superficie delantera) es más convexa. La curvatura es una propiedad compleja que se puede caracterizar de forma más completa mediante la línea de curvatura de un perfil aerodinámico , la curva Z(x) que está a medio camino entre las superficies superior e inferior, y la función de espesor T(x) , que describe el espesor de los perfiles aerodinámicos en cualquier punto dado. Las superficies superior e inferior se pueden definir de la siguiente manera:

Ejemplo: Un perfil aerodinámico con una línea de curvatura reflejada

Un perfil aerodinámico con curvatura refleja.

Un perfil aerodinámico en el que la línea de comba se curva hacia arriba cerca del borde de salida se denomina perfil aerodinámico con comba reflejada. Este tipo de perfil aerodinámico es útil en determinadas situaciones, como en el caso de los aviones sin cola , ya que el momento en torno al centro aerodinámico del perfil aerodinámico puede ser 0. Una línea de comba para un perfil aerodinámico de este tipo se puede definir de la siguiente manera ( nótese que las líneas sobre las variables indican que se han adimensionalizado al dividirlas por la cuerda ):

A la derecha se muestra un perfil aerodinámico con una línea de curvatura reflejada. Se utilizó la distribución de espesores para un perfil aerodinámico de la serie NACA 4 , con una relación de espesores del 12 %. La ecuación para esta distribución de espesores es:

Donde t es la relación de espesor.

Véase también

Referencias

  1. ^ Rumerman, Judy (sin fecha). "Sir George Cayley: cómo hacer que la aviación sea práctica". Comisión del Centenario del Vuelo : Historia del Vuelo . Sociedad Histórica de la Aviación Estadounidense . Consultado el 2 de septiembre de 2019. Los experimentos que comenzó a realizar en 1804 le permitieron aprender más sobre la aerodinámica y las estructuras de las alas utilizando un dispositivo de brazo giratorio. Cayley observó que las aves se elevaban largas distancias simplemente girando las superficies arqueadas de sus alas y dedujo que las máquinas de ala fija volarían si las alas estuvieran curvadas. Esta fue la primera prueba científica de los perfiles aerodinámicos como la parte de la aeronave que está diseñada para producir sustentación.
Fuentes