Hola de nuevo,
No estoy pudiendo aportar tanto como me gustaría... y estoy un poco atascado, así que os comparto por dónde voy, y me orientáis un poco por dónde seguir.
Mikel, el tema del número de Reynolds, es que los perfiles no se comportan igual dependiendo de su tamaño real y su velocidad en el aire. Cuanto más pequeño es el perfil y más despacio vuela, peor rinde. Y nuestro avión es pequeñito, no te digo más.
Y no sólo eso, es que el coeficiente que rige si el avión sube o pica, puede que pase de positivo a negativo con el número de Reynolds, lo que significaría que dependiendo de la velocidad podría comportarse de una manera o de otra.
En cualquier caso, vamos al resumen de lo hecho hasta ahora.
Recalculé la posición del CG a partir de la cuerda de raíz y cuerda de punta, asumiendo que el ala es recta por delante, y sale que deberá estar a unos 13mm.
Son 16dm2 de superficie alar, que con los 700g que calculas, nos daría 44g/dm2, que creo que es algo alta pero no está mal; ya sabemos que el avión es pequeñín y para correr. Si lo dejamos como cociente de carga (carga alar / raíz(superficie)), nos queda un valor de 11, que cae en los valores de acrobático. Lo dicho, será nervioso y tocará correr.
Luego en XFoil me calculé las polares de los perfiles AR2411s77, PW51, PW71 y E186 para poder jugar con ellos, con la siguiente definición de los análisis:
Generé la geometría básica del ala, que al ser sólo dos secciones para cortar con hilo no tiene mayor misterio:
Y desde ahí fui probando con los distintos perfiles en esa geometría de ala con análisis LLT, ya que se trata del ala sola.
En el caso del perfil AR, hice un barrido con la posición del centro de gravedad a 0mm (borde de ataque), 13mm (la prevista por la herramienta de cálculo), 20mm y 50mm. El resultado se ve en este gráfico... que por desgracia no converge a 0º de ángulo de ataque, pero ya nos permite intuir que a 0º el Cm será de unos -0.08, cuando idealmente debería ser 0 para que sea estable. Las líneas parecen converger a unos -8º, que es mucho picar, me parece a mi. Como veis, la pendiente es negativa (hacia abajo) salvo para el caso de 50mm, lo que nos dice que el avión es estable (volverá a su posición normal tras una perturbación) salvo en este último caso, en rojo, en que una perturbación se vería amplificada y nos desestabilizaría.
Las polares de CL/CD y CL^(3/2)/CD, que nos dicen el punto de máximo alcance (distancia) y autonomía (tiempo), hacen unas curvillas raras, con dos máximos a unos 8º-10º, que quedan muy lejos de nuestro punto de equilibrio del Cm.
Estoy un poco descolocado, así que voy con el perfil PW51 que quería Mikel32. Puede ser el signo del que nos avisó ya Luar, que esté descuadrando todo...
Los resultados parecen algo más razonables; la curva de Cm pasa casi por cero (-0.03), el máximo de sustentación lo tenemos a 12º donde CL es 1, y tenemos un CL/CDmax=19.6 a unos 3º morro arriba; es la línea verde. Moviendo el CG un poco hacia atrás, como esperábamos, mejora un poco el CL/CDmax=20.4 (un 4%), a costa de perder algo de estabilidad, pero creo que dentro de lo razonable (línea morada). Si con el CG retrasado subimos el peso a 900g (línea azul), las curvas de CL/CD y CL^(3/2)/CD siguen la trayectoria verde original, pero la curva de Cm sigue la línea morada.
No parece una mala geometría para toquetear un poco y tratar de raspar un poco de rendimiento. Ahora, que para volar a 0º, con un Cm=-0.014 que habría que compensar un poco, nos pide 34m/s, o 100km/h. Corrrrrrreeee...
Finalmente, me meto con el EPPLER E186, que tiene un espesor del 10.27% frente al 8.9% del PW51, lo que nos facilitará meter un larguero algo más grande, y nos dará un comportamiento más lento y sustentador. O eso creo
Veamos:
El CG está a 0mm, 20mm y 50mm. Con 20mm la curva se va aplanando conforme sube el ángulo de ataque, no creo que nos guste esa situación; morro arriba, pérdida, y el avión sin tender a bajar el morro. Creo que habría que retrasarlo a unos 13mm una vez más, pero no lo he calculado.
Lo mismo que con el AR, el análisis no converge en 0º, pero también parece que quiere ir a Cm=-0.01 a 0º, con una velocidad de unos 25m/s. Los máximos de las polares andan por CL/CDmax=16.5 a 3.5º y CL^(3/2)/CD=12 a 7º, así que no parece mejor que el PW51.
A partir de aquí, pues probaré a darle algo de twist a las puntas, un poco de flecha negativa, y tal vez otros perfiles de la misma familia pero más gordos en la raíz para darle algo más de sustentación y que no haga falta correr tanto.
Lo siguiente, darle reflex a las secciones para simular que trimásemos.
Mikel, ¿qué ancho de fuselaje estimas que tendrá? ¿Lo tienes ya dimensionado más o menos?
Saludos, y felices aterrizajes a todos
Alfredo
