Àngul d'atac
En dinàmica de decorreguts, el àngul d'atac (AOA, α, o ) és l'àngul entre una «llínea de referència» d'un cos (a sovint la llínea de corda d'un perfil alar) i el vector que representa el moviment relatiu entre el cos i el decorregut a través del com es mou.[1]
L'àngul d'atac és l'àngul entre la llínea de referència del cos i el fluix que s'aproxima. Este artícul se centra en l'aplicació més comuna, l'àngul d'atac d'un ala o perfil aerodinàmic que es mou en l'aire.
És un paràmetro que influïx decisivament en la capacitat de generar sustentació d'un ala o en la capacitat de generar tracció en les pala d'una hèliç.
Normalment, en aumentar l'àngul d'atac s'incrementa la sustentació fins a un cert punt en el que esta disminuïx bruscament, fenomen que es coneix en el nom d'entrada en pèrdua. La dependència de la sustentació en l'àngul d'atac es pot medir a través d'un coeficient de sustentació la variació de la qual en l'àngul d'atac α s'ilustra en la figura 2. La dependència teòrica per a una placa plana ve donada per (α)=2πα.
Per l'interacció directa entre l'àngul d'atac i la sustentació, el control del mateix és el mando primari d'un avió o aerodino d'ala fixa. En efecte, l'aument de la sustentació genera un aument de la resistència aerodinàmica, que s'opon a la tracció aerodinàmica. És dir es produïx una reducció de la velocitat aerodinàmica. Açò nos du a la conclusió de que la regulació primària de la velocitat en un avió s'efectua per mig de la modificació de l'àngul d'atac.
Ya que un ala pot tindre torsió, una llínea de corda de tota l'ala pot no ser definible, per lo que simplement es definix una llínea de referència alternativa. A sovint s'elegix com a llínea de referència la llínea de corda del encastrar alar. Una atra opció és utilisar una llínea horisontal en el fuselage com a llínea de referència (i també com a eix llongitudinal).[2] Alguns autors[3][4] no utilisen una llínea de corda arbitrària sino que utilisen la llínea de sustentació nula a on, per definició, l'àngul d'atac zero correspon a un coeficient de sustentació zero.
Cal destacar que existixen certs dispositius hipersustentadores que poden incrementar l'àngul d'atac d'entrada en pèrdua, és dir reduir la velocitat d'entrada en pèrdua.
Relació entre l'àngul d'atac i el coeficient de sustentació
[editar | editar còdic]
El coeficient de sustentació d'un avió d'ala fixa varia en l'àngul d'atac. L'aument de l'àngul d'atac s'associa en l'aument del coeficient de sustentació fins al coeficient de sustentació màxim, despuix del com el coeficient de sustentació disminuïx.[5]
A mida que aumenta l'àngul d'atac d'una aeronau d'ala fixa, la separació del fluix d'aire de la superfície superior de l'ala es fa més pronunciada, lo que conduïx a una reducció de la taxa d'aument del coeficient de sustentació. La figura mostra una curva típica per a un ala recta combinada. Les ales combadas estan curvades de tal manera que generen una miqueta de sustentació a menuts ànguls d'atac negatius. Un ala simètrica té una sustentació nula a un àngul d'atac de 0 graus. La curva de sustentació també està influenciada per la forma de l'ala, incloent la seua secció o perfil alar i la configuració alar. Un ala en flecha té una curva més baixa i plana en un àngul crític més alt.
Àngul d'atac crític
[editar | editar còdic]El àngul d'atac crític és l'àngul d'atac que produïx el màxim coeficient de sustentació. També es denomina àngul d'atac de pèrdua (dinàmica de decorreguts). Per baix de l'àngul d'atac crític, a mida que l'àngul d'atac disminuïx, el coeficient de sustentació disminuïx. Pel contrari, per damunt de l'àngul d'atac crític, a mida que l'àngul d'atac aumenta, l'aire escomença a fluir en menys suavitat sobre la superfície superior del perfil aerodinàmic i comença a separar-se de la superfície superior. En la majoria de les formes dels perfils aéreus, a mida que aumenta l'àngul d'atac, el punt de separació de la superfície superior del fluix es desplaça des del vora d'eixida cap a la vora d'atac. En l'àngul d'atac crític, el fluix de la superfície superior està més separat i el perfil aéreu o l'ala produïx el seu màxim coeficient de sustentació. A mida que l'àngul d'atac aumenta, el fluix de la superfície superior se separa més completament i el coeficient de sustentació es reduïx encara més.[5]
Per damunt d'este àngul d'atac crític, es diu que l'aeronau està en pèrdua. Per definició, una aeronau d'ala fixa entra en pèrdua en l'àngul d'atac crític o per damunt d'ell, i no per baix d'una velocitat aerodinàmica determinada. La velocitat de l'aire a la que l'aeronau entra en pèrdua varia en el pes de l'aeronau, el factor de càrrega, el centre de gravetat de l'aeronau i atres factors. No obstant, l'aeronau sempre entra en pèrdua en el mateix àngul d'atac crític. L'àngul d'atac crític o d'entrada en pèrdua sol estar entorn als 15° - 18° per a molts perfils aéreus.
Algunes aeronaus estan equipades en un ordenador de vol integrat que impedix automàticament que l'aeronau seguixca aumentant l'àngul d'atac quan s'alcança un àngul d'atac màxim, independentment de l'intervenció del pilot. Açò es diu "llimitador d'àngul d'atac" o "llimitador alfa". Els avions moderns que conten en tecnologia fly-by-wire eviten l'àngul d'atac crític per mig d'un software en els sistemes informàtics que governen les superfícies de control de vol.[6]
En les operacions d'envolament i aterrisage des de pistes curtes (STOL), com en les operacions de portaavions navals i en els vols STOL de backcountry, els avions poden estar equipats en l'indicador d'àngul d'atac o Indicadors de reserva de sustentació. Estos indicadors medixen directament l'àngul d'atac (AOA) o el potencial de sustentació de l'ala (POWL) o reserva de sustentació i ajuden al pilot a volar prop del punt d'entrada en pèrdua en major precisió. Les operacions STOL requerixen que l'aeronau siga capaç d'operar prop de l'àngul d'atac crític durant els aterrisages i en el millor àngul d'ascensió durant els envolaments. Els indicadors d'àngul d'atac són utilisats pels pilots per a obtindre el màxim rendiment durant estes maniobres, ya que l'informació sobre la velocitat aerodinàmica només està relacionada indirectament en el comportament en pèrdua.
Vore també
[editar | editar còdic]- Aerodinàmica
- Vora d'atac
- Perfil alar
- Eixos de l'avió
- Principi de Bernoulli
- Equació de resistència
- Sustentació
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Efectes de l'inclinament en la sustentació».
- ↑ Gracey, William (1958). “ac.uk/reports/1958/naca-tn-4351.pdf Summary of Methods of Measuring Angle of Attack on Aircraft”. NACA Technical Note (NACA-TN-4351): 1-30. NASA Technical Reports.
- ↑ John S. Denker, See How It Flies. http://www.av8n.com/how/htm/aoa.html#sec-def-aoa [1] archivat en Wayback Machine.
- ↑ Wolfgang Langewiesche, Stick and Rudder: An Explanation of the Art of Flying, McGraw-Hill Professional, primera edició (1 de setembre de 1990), ISBN 0-07-036240-8
- ↑ 5,0 5,1 «Coeficient de sustentació de la NASA». Archivat des d'el original, el 26 d'octubre de 2016. Consultat el 7 d'octubre de 2022.
- ↑ «Els sistemes fly-by-wire permeten un vol més segur i eficient| NASA Spinoff».
Bibliografia
[editar | editar còdic]- Lawford, J.A. and Nippress, K.R.; Calibration of Air-data Systems and Flow Direction Sensors (NATO) Advisory Group for Aerospace Research and Development, AGARDograph No. 300 Vol. 1 (AGARD AG-300 Vol. 1); "Calibration of Air-data Systems and Flow Direction Sensors"; Aeroplane and Armament Experimental Establishment, Boscombe Down, Salisbury, Wilts SP4 OJF, United Kingdom
- USAF & NATO Report RTO-TR-015 AC/323/(HFM-015)/TP-1 (2001).
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Ángulo de ataque» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.