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Tengo una duda transcendental: como es posible que un ala de perfil plano como la de los aviones de depron pueda generar sustentación? y toda la teoria de la diferencia entre el extrados y el intrados?

En mi modesta opinión un aeromodelo de perfil totalmente plano de depron o de balsa vuela por dos factores:

1. No es un avión... es un helicoptero pero volando en vertical, es decir, tiene tanto trust y pesa tan poco que las alas le sirven para sujetar los alerones.

2. Tiene algún grado de incidencia el ala plana con respecto al motor, las superficies de control o la dirección frontal del aire que posibilitan sustentación, con lo cual (que paradoja) aún siendo plana no es plana, ofrece un mínimo de perfil que le da un mínimo de sustentación.

Vuela por lo mismo que los acrobaticos de competicion que son tambien con perfiles simetricos y generalmente calados a cero grados. Generalmente de forma incosciente los volamos con un 'pelin' de incidencia.

Por hacer una comparación un poco mala, es como un avión de papel: EL perfil es plano, pero más que volar, lo que hace es caer de forma controlada.
Si le ponemos un motor y mandos tenemos la capacidad de llevarlo por donde queramos, pero no por que las alas sustenten, si no por que el motor tira de él.

Un saludo.

los aviones con perfil plano vuelan según el teorema aerodinámico del abejorro que dice asi:
Un abejorro es incapaz de volar por que sus alas generan muy poca sustentación para el excesivo peso del bicho.
Además sus formas rechonchas le impedirian girar y maniobrar en el aire.

El problema es que el abejorro no sabe nada de eso, hace asi... y sale volando

Nota:
La sustentación de las alas no se explica unicamente por el teorema de Bernouilli, por él unicamente no.

Además intervienen otros principios, fuerzas y energias no solo aerodinamicas, como el de acción-reacción, y otros.

No soy yo experto en el tema, que hablen los expertos para explicarlo con claridad

Vamos que si se terminan las pilas del super avion en depron cae como un piedro al suelo......

Yo he probado las dos versiones mismo avión (de depron) con perfil finito cortado en foam y en depron puro y la verdad es que me gustan los dos vuelo, mas el que tiene perfil pero sobretodo porque me permite un rango de vientos mayor(en mi caso concreto)

Pero lo que dicen los compaleros es correcto solo con tener algo de incidencia ya tenemos algo de sustentación ya que el ala no corta el viento perfectamente plana y esto es suficiente.

Saludos

Esteban

hola pues vamos a ver lo poco que he estudiado basandote en esta formula:

L= 1/2 V2 x S x P x CL

donde L= sustentacion
V2= la velocidad al cuadrado
S = supercficie de sustentacion
P= la densidad del aire
CL= coeficiente de sustentacion

variando estos parametros se varia la sustentacion
el CL se varia aumentando o disminyendo el angulo de ataque entre otras cosas.

Oye pues me habéis hecho pensar un poco y me ha surgido una duda.

Está claro que un acrobático tiene un perfil simétrico para volar casi igual (no es igual por la incidencia) normal o invertido. Vale, pero si un perfil simétrico no crea sustentación, ¿por qué existen?. Es más, ¿por qué hay distintos tipos de perfiles simétricos?

Bueno,
para quien puede comprender italiano aqui hay un link que puede ser que ayude :http://www.baronerosso.net/mod-subjects ... d-165.html

Mirar aqui, en castellano

http://www.monografias.com/trabajos6/vuco/vuco.shtml

Es sobre el vuelo de las cometas, osea de artefactos voladores con perfil plano.

En general la sustentación se genera de una forma parecida a como se genera en un perfil, salvo que el rendimiento es muy malo, practicamente desde el borde de ataque el régimen es turbulento y se genera poca sustentación debida a la circulación por la parte del extrados, en cambio en la parte inferior se genera una sustentación debida a la presión dinámica (1/2*densidad*V²*Superficie) que es similar a la de un perfil convencional cuando ha entrado en pérdida.
Esta formula es parecida a la de la sustentación, pero ojo, cuando hablamos de sustentación osea de L, la componente de la velocidad se mide en dirección a la cuerda del perfil mientras que en la presión dinámica la componente de la velocidad se mide en la dirección perpendicular a la superficie. Ademas como podeis observar desaparece el termino Cl o coeficiente de sustentación.

Si mirais la página vereis que hablan de sustentación con ángulos de ataque enormes, en casi cualquier perfil Cl cae en picado una vez pasados los 12-15º de AOA, pero en cambio los perfiles planos y los no planos siguen generando la sustentación debida a la presión dinámica, tanto mayor cuanto mayor sea el AOA.
Ademas de todo esto un perfil de este tipo genera una resistencia al avance muy grande, lo que implica alta potencia para sustentarse y poca o ninguna capacidad de planeo, como habeis indicado.


Andres, creo que lo que comentas es inexacto o incompleto.

pero si un perfil simétrico no crea sustentación,

Debería decir:
un perfil simétrico no crea sustentación con ángulo de ataque de 0º.

Cuando vuelas con un avión con perfil simetrico, como bien han indicado ya, forzosamente has de hacerlo con incidencia positiva.
El tema de usarlos es porque al poner el avión en invertido las caracteristicas del perfil no varian y el vuelo en invertido se parece mucho al vuelo normal.

¡Bueno creo que es así! Si alguien ve fallos que lo diga.

Gracias Sixto, pero eso ya lo sabía

Andrés escribió: para volar casi igual (no es igual por la incidencia) normal o invertido.

A lo que me refirero es a que el perfil por sí mismo no crea sustentación, con lo cual no se por qué se usan en vez de uno plano por ejemplo, o por qué hay distintos tipos de perfiles simétricos si lo que le da la sustentación es la incidencia del ala, no el perfil.

No me he debido expresar con claridad, lo siento.

A lo que me refirero es a que el perfil por sí mismo no crea sustentación,

Con un ángulo de ataque de 0º No crea sustentación, pero cuando vas aumentando el AOA desde 0º hasta mas o menos unos 12-15º el perfil crea sustentación con un valor L=1/2*ro*V^2*S*CL
Donde Cl varia con AOA. y es distinto según el perfil y el número de Reynolds

Entonces con un ángulo de ataque de 0º un perfil simetrico y una placa plana no generan sustentación.
Si queremos generar sustentación con estos perfiles simetricos necesitamos que AOA>0 ¡OK!

En cuanto un perfil simetrico tiene algo de aoa empieza a generar sustentación, al igual que la placa plana, ¿Cual es la diferencia?, pues que el perfil mantiene el régimen laminar durante mucho mas tiempo que la placa plana generando por tanto mucha mas sustentación y mucha menos resistencia.
Una placa plana se puede decir que entra en perdida en cuanto tiene AOA>0
He intentado hacer las gráficas de un hipotetico perfil Naca 0003 o Naca 0004 (Perfiles muy finitos) y el software no pasa de los 2º de AOA ya que el sistema se hace un lio, el software entiende que entra en perdida y no puede calcular nada ya que está pensado para régimen laminar.

por qué hay distintos tipos de perfiles simétricos si lo que le da la sustentación es la incidencia del ala, no el perfil.

Ademas de generar sustentación los perfiles tienen otras caracteristicas, como puede ser el movimiento de del cp con el AOA, la variación de la resistencia CD con el AOA, tienen distintos comportamientos según el número de Reynolds etc, tambien hay que contar que el espesor es necesario por razones constructivas etc.

"i lo que le da la sustentación es la incidencia del ala, no el perfil. "

¿¿¿??? Las alas tienen perfil y por lo tanto la incidencia del ala es la del perfil, a no ser claro que el ala tenga torsión.

La sustentación se genera por la combinación de un determinado perfil colocado a un determinado aoa, unos perfiles generan sustentación incluso con ángulos de ataque negativos y otros solo cuando el aoa es positivo, depende del perfil y de la dirección de la corriente incidente.

aqui me falta un emoticono:
el de quitarse el sombrero!!!
Gracias MAESTRO SIXTO

Resumiendo, lo que dice Sixto es lo mismo que había dicho yo al principio.

Un saludo.

Si le ponemos un motor y mandos tenemos la capacidad de llevarlo por donde queramos, pero no por que las alas sustenten, si no por que el motor tira de él.

¡Que noooooo! jajaja.

Que las alas si que sustentan, lo que pasa es que el rendimiento de una placa plana es muy malo por eso hace falta mucha mas potencia para mantener un vuelo nivelado, o como dices tu una caida controlada!

pero a que le estais llamando sustentación?
no existe sustentación si no hay una fuerza aplicada.
cuando no existe esta fuerza (vease veleros) no existe la sustentación como tal, sino una caida controlada, sea cual sea el perfil.
Otra cosa es nuestra percepción como observadores.
Cuando vemos subir a un modelo sin motor, gracias a una térmica, o a un viento de ladera, en realidad este modelo lo que está es cayendo, pero cae envuelto en una masa de aire que circula hacia arriba y con fuerza suficiente para compensar esta caida.
Y segun tengo entendido, la superficie aerodinámica más pura es el plano. Lo que pasa es que ha se ser de un espesor muy cercano a 0, lo cual en la práctica es imposible.
¿estoy equivocado?

cuando no existe esta fuerza (vease veleros) no existe la sustentación como tal, sino una caida controlada, sea cual sea el perfil.

Que no joe, que no, que noooo.

La sustentación como tal mas o menos se puede definir como la fuerza resultante debida a la circulación del aire al incidir en el perfil con un determinado angulo de ataque.

Cuando digo incidir me refiero a que el perfil está inmerso en una corriente de aire con una determinada velocidad.

¿Quien se encarga de mantener la velocidad en una ladera?
La corriente de aire ascendente.

¿Que sustentación genera?
La suficiente para compensar el peso del avión (La fuerza de la gravedad) , si la sustentación es menor, el avión cae (Con respecto a tierra), si es mayor, asciende (con respecto a tierra), pero el ala con su perfil siempre desciende en la corriente de aire salvo que gastemos la energía cinetica que tiene el avión, por ejemplo al hacer un looping o sencillamente ascender.

Paco, no se como explicarlo mejor, pero la sustentación no se provoca por un efecto de acción y reacción, osea, por decirlo de alguna manera, que el aire golpee (acción) con sus átomos a modo de pelotas de tenis sobre la parte inferior del perfil y se produzca la sustentación (Reacción).
Eso es así cuando se calcula la presión dinámica ejercida por el aire, por ejemplo en una casa, se calcula la fuerza con la que el aire "empuja" la pared para calcular las cargas debidas al viento.

Todo esto es una manera de hablar, cuando se habla de presión dinamica no hay perfil que valga, por decirlo de alguna manera.

Cuando se habla de sustentación intervien por así decirlo la geometria del perfil que debido a sus caracteristicas especiales se encarga de acelerar el aire en el extrados para generar una depresión que se sume a las presiones positivas que se generan en el intrados.

Bufff no se si está bien explicado o si tan siquiera se entiende. I'm sorry.

Sixto escribió:

Si le ponemos un motor y mandos tenemos la capacidad de llevarlo por donde queramos, pero no por que las alas sustenten, si no por que el motor tira de él.

¡Que noooooo! jajaja.

Que las alas si que sustentan, lo que pasa es que el rendimiento de una placa plana es muy malo por eso hace falta mucha mas potencia para mantener un vuelo nivelado, o como dices tu una caida controlada!

Sixto, no sabes captar una ironía, 'hijo mio'
Lo decía por que viendo la parrafada que has escrito tu y el churro que había puesto yo.. pues eso

Hola amigos,

Todo lo que estáis contando es muy interesante pero no puede aplicarse al caso que nos ocupa, es decir, a los aviones de depron.

El motivo es que hablamos de la sustentación de la placa plana sobre lo que se ha escrito mucho en muchos sitios y está más estudiado que la hostia, pero las alas de nuestros indoor pueden ser cualquier cosa menos una placa plana, o es que no os habéis fijado en lo que llegan a deformarse en vuelo, realmente cuando están los alerones girados el ala se asemeja más a un helicoide que a una placa plana y eso si que es difícil saber como narices genera la sustentación.

Saludos
David

Me estoy haciendo un velero de ladera canijo de 1m de envergadura con perfil A10 ,A de mi y 10 porque la tabla tenia 10mm de espesor, a que no funciona y la he fastidiado .
Sixto, creo recordar que la sustentación era la derivada del vector velocidad, y perpendicular a esta, como el aire circula al mismo tiempo por las dos caras, si no hay desprendimiento por la cara mas curva va mas deprisa por lo que crea un vector mas grande, espero que el A10 funcione ya pondre alguna foto.
Saludos
Esco

Sixto, perfecto, se me siguen escapando muchas cosas pero gracias a ti ya es alguna menos

PacoSoto escribió:pero a que le estais llamando sustentación?
no existe sustentación si no hay una fuerza aplicada.
cuando no existe esta fuerza (vease veleros) no existe la sustentación como tal, sino una caida controlada, sea cual sea el perfil.

Que yo sepa, y corregidme si me equivoco que es muy probable, la sustentación es la fuerza que se produce en el ala en dirección perpendicular a esta y hacia arriba por la diferencia de velocidad entre el aire que circula por la parte superior e inferior, motivado por el mayor recorrido que tiene el ala por su parte superior.

Claro está en un ala simétrica al tener el mismo recorrido por arriba que por abajo no se produce sustentación, independientemente de que sea tal o cual perfil o sea una plancha de depron, de ahí mi duda de antes.

Por lo tanto es completamente independiente de si lleva o no motor, o de si sube o baja, siempre está ahi (si el perfil la genera). Otra cosa es que no sea lo suficientemente intensa como para hacer que el modelo suba , pero aun así sigue estando ahi y actuando haciendo por lo menos que baje menos.

Esco,

Soy el menos indicado para darte consejos, pero un avion de ladera con perfil plano lo primero que se me pasa por la cabeza es.........

Me imagino (sólo imagino, no lo se) que en un avión de ladera el perfil también tendrá la función de impulsar el avión hacia adelante.

Algún ingeniero aeronáutico o experto en aerodinámica que nos heche una mano

No es plano del todo, la cuerda es de 16cm, el espesor es de 1cm y la he dado perfil pero de solo un 6%, he mirado en la tabla de perfiles y hay muchos para veleros lanzados a mano del 5 y 6%, eso si como vuele bien va a correr un montón. Cuando lo tenga un poco mas adelantado pondre unas fotos de la construcción porque es facilisimo y queda casi aparente y todo.
Saludos
Esco

La sustentación si se produce por un efecto de acción y reacción, de hecho la tesis newtoniana con sus acciones y reacciones es la que mas se acerca a la realidad segun ilustres ingenieros aeronauticos. Tan simple como la deflexion de una masa de aire hacia abajo "downwash" "accion" (de ahi la forma del perfil, como si de un resbalin se tratase) y bueno... luego, la sustentacion como reaccion. Es mucho mas complicado que todo eso pero la esencia es esa, sin duda. La explicacion que se da en base al teorema de Bernoulli es incorrecta, la distribucion de presiones negativas (extrados) Vs positiva (intrados) se genera debido a una circulacion y no a lo que todos hemos escuchado alguna vez.. que el aire que circula por el extrados tiene que hacerlo a mas velocidad que el que circula por el intrados para poder llegar al mismo tiempo al borde de salida, esa idea de transito en tiempo equivalente no es valida, contrastado en los tuneles de viento, es mas....el flujo de aire que atraviesa el intrados circula a una velocidad inferior a la del viento relativo (debido a esa circulacion que comentaba) Amos... q hay mucho pseudocientifico conformando a la gente con explicaciones ambiguas, incompletas e incorrectas. Nos han tenido engañados mucho tiempo.

Si teneis interes os puedo pasar bibliografias y articulos muy interesantes de conferencias que se estan dando sobre el tema.

Respecto al tema del velero planeando, yo creo que genera sustentacion como cualquier otro avion, obtiene empuje gracias a su peso y la gravedad, ese peso en razon de su angulo de planeo se descompone en una tractora, la que vence la resistencia, hace las veces de motor vaya.

Un saludete y nada, esa es mi opinion, a ver si entre todos sacamos conclusiones interesantes.

Que va a volar, que va a volar, Que el tal Bernoulli me estaba quitando el sueño.
Saludos
Esco

bueno, yo no soy ningún experto, pero siempre he creido que el teorema de bermouilli dejaba muchas cosas en blanco. Por ejemplo en cualquier ala de perfil plano convexo, la diferencia de longitud entre el extrados y el intrados es muy pequeña, sobre un 10% en la mayoria de los casos. ¿De verdad esa pequeña diferencia, puede hacer que el aire que circula por el extrados corra tanto como para crear una sustentación apreciable?
A mi me parece que para que esto fuera asi, el perfil alar debería ser con el extrados como el del dibujo que adjunto, que como vereis, por pura logica es imposible de hacer volar un avión con ese perfil.
Desde luego que los perfiles alares afectan al vuelo, pero no justifican por si solos que un avión pueda volar. En esto estoy completamente de acuerdo con mario22

Amos... q hay mucho pseudocientifico conformando a la gente con explicaciones ambiguas, incompletas e incorrectas. Nos han tenido engañados mucho tiempo

.
¿Quien nos ha tenido engañados?

Bueno, yo trato de explicar las cosas para que se entiendan, trato de evitar en la medida de lo posible las farragosidades matematicas para que la gente que no está acostumbrada pueda entender algo. Se trata de sacar algo en claro, no de dar una conferencia. ¡Pienso yo claro!.
Lo que yo he puesto No es cosecha mia, son unas pequeñas explicaciones despues de leer varios libros (P.Ej Aerodinamica y actuaciones del avión, varios libros de la escuela de aeronauticos, Aerodinamica I, Apuntes de Aeronaves, Apuntes de Mecanica de vuelo, revistas, internet etc, etc).

La sustentación si se produce por un efecto de acción y reacción, de hecho la tesis newtoniana con sus acciones y reacciones es la que mas se acerca a la realidad segun ilustres ingenieros aeronauticos.

Mirate cualquier programa de cálculo de perfiles, y cuentame como por el principio de acción-reacción se crean las distribuciones de presiones del extrados de un perfil.

. La explicacion que se da en base al teorema de Bernoulli es incorrecta, la distribucion de presiones negativas (extrados) Vs positiva (intrados) se genera debido a una circulacion y no a lo que todos hemos escuchado alguna vez.. que el aire que circula por el extrados tiene que hacerlo a mas velocidad que el que circula por el intrados para poder llegar al mismo tiempo al borde de salida

No es incorrecta, es inexacta, no tiene en cuenta la viscosidad del aire, supone ademas que no hay variación en la densidad del aire y no existe transferencia de calor (Creo que ha esto se le llama transformaciones adiabaticas e isentropicas).

¿Pero recuerdas porque a salido esto? Pues de un avión de deprón. Y como estas teorias son válidas si mas o menos la velocidad es inferior a 500km/h, supuse que eran suficientes, infeliz de mi , ¿Quizas el avión al que se refiere gilpiedra al inicio del post supere esa velocidad? Si es así siento haber liado el tema .

Te copio un parte de un texto LITERAL de un libro de Aeronauticos.

Las fuerzas calculables mediante la toría potencial se deben a las presiones, y se ha visto que con un modelo potencial el perfil produce sustentación pero no resitencia aerodinamica (Paradoja de D´Alambert)........

Dice que no genera resistencia porque considera el medio no viscoso.

Lo de la circulación , es un metodo matematico.....

En fin ya nos explicaras mejor lo que quieres decir, yo lo siento pero no te he entendido.

Pero el velero con perfil casi plano va a volar, que si, que va a volar.
Sixto, no habeis hecho nunca la esperiencia del papel para ver lo de la sustentación? Se pone la mano con la palma mirando el suelo, con los dedos bien cerrados escepto una rendija en el medio, se sujeta un papel fino algo mas grande que la mano debajo de esta y pegada a esta, se sopla por la rendija y el papel en lugar de salir disparado contra el suelo, se queda pegado a la mano mientras dure el soplido ( la circulación de aire por la parte superior ), es muy curioso hacerlo.
Saludos
Esco

Buenos días a todos y felicidades a los que empiecen ya sus vacaciones de semana santa.

---> Comentario al margen <---
Primero deciros que he estado a punto de no escribir porque mi anterior aportación con respecto a temas técnicos (Cómo hacer un arco de corte) no fué suficientemente valorada y después de explicarlo todo con fórmulas y el máximo rigor, la gente seguía preguntando cosas que creo habían quedado perfectamente aclaradas en mi mensaje. A lo mejor por mi profesión (soy ingeniero industrial) no tuve en cuenta los conocimientos sobre electricidad de la gente que leía el mensaje y en esta ocasión trataré de explicar las cosas de forma gráfica que se ve mejor. AVISO: Sé que lo que voy a poner no es cierto al 100% así que por favor que nadie me venga a decir que no se que fórmula de tal, que si viscosidad, etc, etc... Os aseguro que de dinámica de fluidos entiendo un poco, así como de ecuaciones diferenciales, elementos finitos y resto de disciplinas que entran en juego en el diseño de un ala de avión. Dicho esto paso a explicar el asunto.
--> FIN DE COMENTARIO AL MARGEN <--

Para que un avión vuele, es decir, que su ala genere sustentación, entran en juego dos principios. El de Bernouilli y el de acción-reacción. El primero es el responsable de que se genere una diferencia de presión entre la cara superior y la inferior del ala y esta diferencia se materializa en una fuerza hacia arriba en el avión. Claro está, todo no va a ser tan fácil, no basta con que el aire de arriba vaya más rápido porque entran en juego el nº de Reynolds, la viscosidad, régimen turbulento, etc. etc. etc. Realmente es un asunto muy complicado que no es posible de explicar aqui, sin embargo, tampoco es necesario porque se trata de saber por que vuela el avión.

PACOSOTO: tu diseño en forma de casco de bicicleta cae por su propio peso por una sencilla razón. Para empezar el ángulo de incidencia del perfil superior es muy elevado y genera una gran resistencia al avance además provoca muchas turbulencias. Pero es que además una vez alcanzado el pto más alto el perfil cae muy rápidamente y el aire es incapaz de seguir al perfil generando más turbulencias. Las turbulencias destrozan el principio de Bernoulli que está formulado para regímenes laminares por lo que ese avión no volará en la vida a no ser que lo que tu has dibujado sea realmente la cabina de un helicóptero (muy feo por cierto, je je je).

Cuando no hay efecto de Bernoulli la sustentación viene dada por el principio de acción y reacción. Sirva de muestra la siguiente imagen (1).
El motor crea una fuerza roja que hace que el avión avance. La velocidad del ala con respecto al aire genera en el ala un empuje (flecha amarilla) cuya magnitud dependerá de la velocidad relativa aire-ala y su dirección del ángulo de incidencia del ala. Esta fuerza se puede separar en sus componentes horizontal (flecha marrón) y vertical (flecha azul claro).

A nosotros nos interesa que la flecha azul claro sea mayor que la azul oscuro (peso) para que el avión vuele. Esto se puede conseguir de dos formas aumentando el ángulo o aumentando la velocidad, solo que así como para el mismo ángulo (dentro de los valores que vamos a ver) a más velocidad más sustentación, para una velocidad determinada, si el ángulo es nulo o muy pequeño prácticamente no habrá reacción del aire y si es muy grande la componente horizontal será mucho mayor que la vertical y para conseguir un mínimo de sustentación habrá que salvar una resistencia muy grande, es decir, es necesario un motor mucho más potente, sin entrar a valorar las turbulencias que se generan en la cara superior del ala. Como veis un avión con alas de perfil plano puede volar… y de hecho vuela.

Además estas fuerzas también actuan y favorecen la sustentación de las alas con perfil no plano, pero es que además que creis que son los alerones, timón de dirección y timón de profundidad sino pequeñas alas de perfil plano, si os fijáis. los alerones se inclinan hacia abajo generando sustentación positiva. como están sobre el centro de gravedad del avión hacen que el avión suba (efecto de los flaps) en el timón de cola, como está muy detras del centro de gravedad al inclinarlo hacia abajo lo eleva haciendo que la cola se levante. En definitiva el mismo efecto. Si queremos que la cola baja inclinamos el timón hacia arriba. ¿Mágia? No, física.

Un saludo a todos, espero haberos ayudado.

Quemestrelloooooooooo.

[Anotación posterior] Viendo el mensaje, y antes de que nadie diga nada... No, la flecha amarilla no es perpendicular al ala.