Cuando empezamos el desarrollo de nuestro proyecto una de las primeras decisiones debe ser el perfil con el que dotaremos al ala, ya que muchos otros cálculos y prestaciones del modelo dependen de las características aerodinámicas derivadas del uso de un determinado perfil alar.
En el caso de un entrenador o un modelo de iniciación, ya hemos mencionado anteriormente que es preferible usar perfiles plano convexos o biconvexo asimétricos. Con espesores de entre el 11 y el 15% de la cuerda, usando un mayor espesor cuanto menor sea la envergadura. Entre las características del perfil buscaremos dos parámetros fundamentales para el tipo de misión que le encomendamos al modelo. Necesitamos que tenga coeficientes de sustentación relativamente altos y que su comportamiento en perdida sea suave.
Entre los biconvexos es muy común el uso del naca 2412, otras opciones pueden ser, 2312, mrc16, E197, E374, etc.
Los datos sobre coeficientes y otros parámetros podemos obtenerlos de la polar del perfil en la que podremos ver las curvas de los coeficientes de sustentación, resistencia, momento y relación sustentación/resistencia.
Interpretación de una polar
La curva polar nos ofrece la información relativa al rendimiento del perfil, de todos los parámetros nos interesan especialmente los coeficientes de sustentación y resistencia ya que a partir de estos datos podemos hacer estimaciones sobre la velocidad o la fuerza de sustentación ejercida por el ala en diferentes ángulos de ataque. Sin entrar en cálculos complejos, tomaremos como referencia los datos del perfil a un número Reynolds de 100000, y buscamos sustentación, una resistencia media y una entrada en perdida suave. Perdida suave se refiere al momento en que el ala no genera más sustentación, si esto ocurre de forma progresiva, el modelo podrá recuperar el equilibrio fácilmente.
En un perfil cuando se genera más sustentación también se ofrece más resistencia al avance. En La primera gráfica vemos la relación entre el coeficiente de sustentación (Cl) y el coeficiente de resistencia (Cd). De esta relación nos interesa el punto de máxima fineza, es decir cuando el perfil ofrece menor resistencia con mayor sustentación. Este punto se define como max Cl/Cd y entre otras utilidades nos servirá para los cálculos de centrado.
La curva del coeficiente de sustentación Cl nos da información acerca de la fuerza de ascenso que ofrece un perfil a diferentes ángulos de ataque. Otros datos que obtenemos de esta curva son el ángulo y tipo (más suave o brusco) de perdida y de sustentación cero. Utilizando la fórmula para el cálculo de la sustentación podremos saber cuánta fuerza de sustentación nos dará un ala en función del perfil, la superficie y la velocidad. Los datos de esta tabla nos servirán para conocer la capacidad de carga en vuelo horizontal, la velocidad de pérdida, velocidad máxima, así como las de despegue y aterrizaje.
La curva Cm0 es la del coeficiente de momento que como en los casos anteriores es diferente a distintos alfas.. La información que obtenemos de esta curva se refiere a la estabilidad del perfil, que en el caso de los que usaremos en un entrenador con una configuración convencional serán siempre negativos o lo que es igual, que se trata de perfiles inestables. Esta inestabilidad se debe al desplazamiento del centro de presiones conforme aumenta o disminuye la sustentación. Por lo que será necesario el uso de estabilizadores convenientemente dimensionados.
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