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Aerodinamica Da Asa - Projeto

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  • Aerodinmica da AsaAerodinmica da AsaProjetoProjeto

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Alteraes na envergadura com corda fixaAumento de rea alar, aumentando o tamanho da aeronave, influncia da fuselagem no arrasto total reduzida, necessidade de empenagens maiores devido ao aumento da rea e envergadura, nmero de Reynolds mdio a asa no se altera com o aumento do alongamento.

    Alteraes na corda com envergadura fixaNmero de Reynolds diminui com o aumento do alongamento, contribuio da fuselagem no arrasto total aumenta.

    Alteraes na envergadura e na corda com rea fixaRelao entre o arrasto da fuselagem e o arrasto total fica inalterada, pequenos efeitos de alterao de nmero de Reynolds.

  • Definies preliminares

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Arrasto induzido da asa

    2L

    DiCC kAR=

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Arrasto parasita : assumindo que o arrasto parasita da fuselagem, empenagens, e equipamentos no se altera com as alteraes de rea.

    2

    2 2

    *

    *

    2

    p Dp

    p p pDp

    pP

    pDp

    D C qSD D DbC ARqS qS b qb

    DD

    qD

    C ARb

    == = =

    =

    =

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Arrasto parasita da asa: Efeito da diminuio do nmero de Reynolds.

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Arrasto total

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Arrasto total

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Influncia dos parmetros de projeto

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Peso estrutural: aparentemente no depende do alongamento para uma classe de aeronaves. Tem dependncia com a rea, os materiais de fabricao e com a espessura relativa.

  • Definies preliminares

    Definio do alongamento

    Exemplo planador classe 15metros.

    Peso estrutural: aparentemente no depende do alongamento para uma classe de aeronaves. Tem dependncia com a rea, os materiais de fabricao e com a espessura relativa.

    Caa:

    Transporte:

    Aviao Geral:

  • Definies preliminares

    Definio da carga alar

    Influncias:

    Velocidade de Estol: Quanto maior a carga alar, menor a velocidade de estol.

    Afundamento mnimo: Quanto maior a carga alar, maior o afundamento mnimo.

    Razo de planeio: a carga alar no altera a razo de planeio de uma asa, entretanto, altera a velocidade (coeficiente de sustentao) que ocorre esta condio.

    Efeitos secundrios em manobrabilidade, estabilidade, dentre outros.

  • Definies preliminares

    Definio da carga alar

    Exemplo, planadores:

    Dependncia da condio climtica tipo de trmica.

    Quanto maior a carga alar, maior a velocidade entre trmica (planeio mximo. Entretanto, maior a velocidade de afundamento e, portanto, maior a dificuldade de subir em trmica. Dependendo da dimenso da trmica, influncia na velocidade de afundamento em vo em curva.

    Trmicas padres de Horstmann:

    A1 estreita/fraca A2 estreita/forte B1 larga/fraca B2 larga/forte

  • Definies preliminares

    Definio da carga alar

    Exemplo, planadores:

  • Definies preliminares

    Perfilagem:

    exibir baixo arrasto em condies de alta velocidade (ou seja baixo coeficiente de sustentao).

    exibir baixo arrasto em condies de baixa velocidade (alto coeficiente de sustentao).

    apresentar alto mximo de coeficiente de sustentao.

    apresentar estol suave.

    ter baixa influncia com acabamento superficial e contaminaes.

    ter o grande espessura relativa

  • Definies preliminares

    Forma em planta:

    asa elptica (sem tora e enflechamento):

    distribuio de sustentao elptica.

    coeficiente de sustentao constante.

    mnimo arrasto induzido.

    estol simultneo ao longo de toda a envergadura.

    baixa qualidade de vo.

    difcil fabricao

    possvel obter formas em planta to eficientes como um elptica a partir de composies trapezoidais e tores

  • Definies preliminares

    Forma em planta:

    Utilizando o programa CEA-VLM determinar qual das combinaes de forma em planta e toro apresenta menor arrasto mnimo e melhor razo de planeio.Manter rea e alongamento constantes.

  • Definies preliminares

    Forma em planta:

  • Definies preliminares

    Estol

  • Definies preliminares

    Estol

  • Definies preliminares

    Estol

  • Definies preliminares

    Estol

  • Definies preliminares

    Estol

    Aeronave Perfil na raiz Perfil na ponta Afilamento Toro

    geomtrica Toro

    aerodinmicaK-51 64A1.5-313.5 64A-212 0.47 1 -

    MooneyRanger 632-215 641-412 0.5 130' - SF 260 641-212 641-210 0.5 245' -

    Falco F8L 64-212 64-210 0.5 3 - Bonanza V35B 23016.5 23012 0.5 3 -

    GP-4 631-212 631-212 0.63 0 0 KR-2 4418 4415 0.67 3 -

    Cessna Centurion 642A215 641A412 0.73 3 - Europa Dykin "E" Dykin "E" 0.75 0 0

    Cessna Cardinal NACA srie 2400 NACA srie 2400 0.75 3 - CB-2 Minuano FX 61-163 FX 60-126 1.0 / 0.5 0 2 CB-9 Curumim HQ 17 HQ 17 0.8 / 0.5 0 0

    Piper Arrow 652-415 652-415 1.0 0 0

  • Definies preliminares

    Estol

  • Definies preliminares

    Estol

  • Definies preliminares Asas no planares e enflechamentos

    Poli diedros

    Enflechamento

  • Definies preliminares Winglets

  • Definies preliminares Winglets

  • Definies preliminares Winglets

  • Definies preliminares Winglets otimizao

    corda na raiz corda na ponta diedro enflechamentoRestrio de envergadura

    Funo objetivo maximizar L/D para cada velocidade

    0 0.51 1.5

    2 2.53 3.5

    4-6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    0

    0.5

    1

    Y

    Z

  • Definies preliminares Winglets - otimizao

    85km/h

    105km/h

    125km/h

    155km/h

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    X

    Z

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    X

    Z

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    X

    Z

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    X

    Z

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