Bootstrap Framework 3.3.6

Hola a todos:

Primero desearos una felices fiestas a todos. Segundo realizaros una pregunta sobre la localizacion de la cuerda media y por extension el centro de gravedad de esta planta alar.

Os cuento, el ala es de un modelo llamado epsilon F3b de 3060 mm de envergadura. Las alas las tengo realizadas con nucleo en foam y recubierto de balsa de 1mm. El modelo lleva dos orejuelas y quiero poner los refuerzos del diedro sobre la linea de su CG que (pienso) sera el lugar de maximo esfuerzo estructural asi como las ballonetas centrales.

En el Plano (por decirlo asi) no se indica la posicion del centro de gravedad y mirando varias paginas, parece ser que con este metodo, puedo encontrar la cuerda media.

Espero que me digais si es correcto. El perfil es un HQ 2.0/9, ¿influira el perfil en la localizacion del CG?

Las Lineas verdes la cuerda media de cada semiala. La azul la cuerda media resultante de las dos anteriores. ¿El CG al 33%?

Bueno hay queda. Espero vuestras respuestas.

Saludos y Buenos Vuelos.

Jose Maria.

Hola.
El centro de gravedad está por detras del centro de presiones. Y es ahi donde debes de poner los refuerzos.
En la grafica de perfil en concreto lo puedes ver.
Y si, importa el ajuste del CG según el perfil. Los HQ tienen el CG al 38 o 40 %....por aquello del ajuste de la incidencia en vuelo y max. rendimiento (¿?).
Busca en la pagina de Helmut Quabeck para el perfil en concreto.

Muchas gracias cefesky1.
Pero me temo que me quedo igual, si bien interpreto en la grafica los cs para un angulo de incidencia y otras menudencias no consigo ver el centro de presiones en la grafica (bueno si se vera, pero no puedo interpretarlo).

En otro orden, yo estaba en la creencia que el vuelo "nivelado" se producia precisamente cuando haciamos coincidir el cg con el cp. Bueno parece que es un lio.
En funcion de tu mensaje y si nadie dice lo contrario, como la cuerda media es de 237 mm y el centro de presiones esta un poco mas adelantado del centro de gravedad (supongamos un 35%) pondre los diedros y las bayonetas a 83 mm del borde de ataque, que me parece una buena solucion de compromiso.

La pagina siguiente tiene datos de los perfiles
http://www.nasg.com/afdb/show-airfoil-e.phtml?id=780
si alguien puede interpretar el correcto cg y cp para la cuerda media que indico estaria muy agradecido.
Tambien mire la pagina de Helmut Quabeck pero esta en ALEMAN y ni idea.

Gracias a todos
Jose Maria

Despues del leer lo anteriormente escrito una sola consideración.
El centro de gravedad del avión, que no del ala tiene que estar situado por delante del centro de presiones si no queremos tener una envolvente de vuelo critica y un avion ingobernable. Los modernos cazas de combate tienen el centro de presiones y el centro de gravedad en la misma vertical o retrasados pero a costa de tener que tener complejos sistemas informaticos para garantizar la estabilidad del avión pues el piloto no podría por si solo volar esos aviones, como ventaja la maniobrabilidad es maxima. La maxima estabilidad se consigue con centro de presiones por encima del centro de gravedad ( autoestabilidad en alabaeo) y centro de gravedad por delante del centro de presiones ( autoestabilidad en giñada). Por suspuesto me estoy refiriendo al los parametros del avión completo, que no del ala sola.

Hombre, no se si te sirve pero hace poco me descargé un software que me ha calculado dos centros de gravedad de dos aparatos (pilatus y discus) y los aviones vuelan de maravilla. Es un programita bastante sencillo que te lo descargas y metes los datos del ala y te calcula todos los parámetros. Este es el enlace y espero que te sirva de ayuda.

http://tracfoil.free.fr/cm/indexE.html

carlitoscadiz escribió:Hombre, no se si te sirve pero hace poco me descargé un software que me ha calculado dos centros de gravedad de dos aparatos (pilatus y discus) y los aviones vuelan de maravilla. Es un programita bastante sencillo que te lo descargas y metes los datos del ala y te calcula todos los parámetros. Este es el enlace y espero que te sirva de ayuda.

http://tracfoil.free.fr/cm/indexE.html

Lo unico que queria indicar es que un ala no es un velero.
Por supuesto si el velero esta bien diseñado es decir momentos correctos, relacion de superficies estabilo ala bien, adecuada carga alar etc..., el resultado del ala será extrapolable al velero.
Como utimo comentario y puestos a afinar, la cuerda media no es el plano donde se encuentra el centro de gravedad del ala, pues la distribución de masa de cualquier perfil tipíco en dirección Z, ( la perpendicular al plano del dibujo). hace que el centro de gravedad este ligeramente adelantado respecto a la cuerda media ( hay mas masa en la parte delantera cerca del borde de ataque que en la parte del borde de salida).
En cualquier libro de fisíca de bachiller, se puede ver un procedimiento para determinar de forma experimental el centro de gravedad de figuras irregulares, simplemente colgadolas de dos puntos diferentes, y trazando la vertical con ayuda de una plomada, por lo que no es necesario para eso el uso de programas de ordenador.

Hola a Alejandro y a tod@s:

Ejem.
Creo que lo que se pretendía encontrar con el tema de los programas no era el CG físico de un ala, sino que una aproximación buena de la situación idónea del CG para que los márgenes de estabilidad se cumpliesen para una planta alar dada.

Aunque igual me he perdido un poco.

Salu2 y felices vuelos:

Saburo

Agradeceros las respuestas y el enlace queme indicas Saburo, ya que me confirmo la disposicion de la cuerda media.

Ya que estamos en tan interesante tema, si me pudieses (Alejrod o alguien que supiera del tema) indicar si estas cuestiones son ciertas o falsas, almenos yo estoy en esta creencia:

1º El CG coincide con el CP en vuelo estabilizado. Caso de un velero de vuelo libre (si bien nosotros retocamos el CG ligeramente en los veleros de RC para que su comportamiento varie)

2º El CG se encuentra adelantado o atrasado respecto del CP segun el estabilizador disponga de sustentacion, desustencion o "neutro".

3º Para realizar el centrado de un modelo, tomamos como referencia una linea paralela a la envergadura del ala en la cual se encuentra el CG del modelo. Este punto se encuentra en cualquier caso sobre un porcentual de la cuerda media.

4º Sobre esta linea un poco mas adelantado o atrasado se encuentra el CP lugar donde se realizaran todos los esfuerzos del ala (Por eso ponemos hay los largeros principales y las bayonetas)

Hay mas pero menos es nada. Alejrod desde luego que recuerdo la manera que indicas de encontrar el CG ¿pero nos seria de utilidad para nuestros fines?

Atentamente Jose Maria

Hola a tod@s:

Sí y no.
Me explico.
Hay dos clases de equilibrio en nuestro avión.
Uno es el equilibrio estático, y otro el dinámico. Oseasé, uno cuando el avión está parado en nuestro taller, y otro cuando está volando por el aire.
Para que el avión vuele, obviamente el ala y la cola, tienen que generar sustentación, sino el invento simplemente caería como una piedra.
Efectivamente, el Centro de Presiones de un ala vendría a ser como el punto resultante (como un resumen y suma de la sustentación causada por cada trocito del ala, vamos) en donde se aplicaría la sustentación de toda el ala.
Ahora bien, nos estamos olvidando de la necesaria sustentación generada por la cola, a no ser que nuestro avión sea un ala volante, en cuyo caso, las cosas son diferentes y no las trato aquí.

Como resultado de todo lo anterior, el CP del avión, suele estar un pelín más atrasado que el resultado de considerar el ala solo, ya que hay que sumarle el CP del estabilizador de cola.

Hasta aquí, lo de que el CG coincidiese con el CP, casi, casi entraría.

Pero no se vayan todavía, que aún hay más.

El CP no es algo que se quede fijo, realmente es variable según la actitud de vuelo del avión.
Con lo cual nuestro CG, debería de "moverse" con él, lo cual ya empieza a ser un tema escabroso.

Suponiendo tiempo de investigación, voluntad y dinero, un sistema electrónico que lo hiciese moviendo una masa adecuadamente, en teoría tendríamos el problema resueslto.
Entonces, iríamos a volar y el modelo resultaría ser ciertamente poco controlable.

¿Qué se nos ha olvidado?

Obviamente el momento generado por el perfil utilizado.
Por no extenderme en este concepto y hacer esto largo, vamos a trabajar con un perfil simétrico.
Con un ángulo de ataque 0, dicho perfil no debería de generar sustentación. Tampoco genera ningún momento de giros sobre si mismo, es decir, en condiciones ideales, un ala de esta guisa está "quieta" en el túnel del viento.
Ahora le damos un determinado ángulo de ataque, positivo por ejemplo, y vemos, que además de generar sustentación, al perfil lo tenemos que sujetar para que no gire sobre si mismo, sobre cierto eje que discurre por la envergadura del ala, como las alas de un ornióptero.
El sentido de giro que aparece es en el sentido de las agujas del reloj, intentando levantar el borde de ataque y bajar el de salida.
A esto, dicho de modo bastante pelado, se le llama momento del ala, y afecta a la estabilidad del modelo.

Ahora ya no nos sirve que el CG esté situado en el CP. Ahora necesitaremos que esté situado delante de él, para que pueda contrarestar el momento generado por el ala en sustentación, y así tener un vuelo con cierto autoequilibrado, que pretendemos alterar a base de mando de profundidad.

¿Cuál es la distancia a la que deberemos situar el CG delante del CP del avión?
A dicha distancia, se le denomina margen de estabilidad y se suele dar en porcentaje de la cuerda.
Dependiendo del tipo de avión, perfil, configuración y características de vuelo pretendidas, el margen de estabilidad será mayor o menor.
En un velero, por ejemplo, será relativamente considerable.
En un Fun Fly 3D, será mínimo o casi nulo, pues no deseamos que la autoestabilidad "escupa" al avión de las figuras, y además queremos un mando muy ágil y vivo.

Obviamente, esto hará que el piloto de velero no tenga que estar mandando frecuentemente para mantener a su modelo nivelado.
Y por lo tanto, el piloto de 3D elegirá un perfil con relativo bajo momento (simétrico entre otras cosas), para poder situar el CG lo más atrás posible, y unos mandos muy generosos para poder controlar en todo momento su modelo.

No sé si queda claro sin diagramas pero, a buen seguro que algún forero tiene a bien de indicar alguna web donde esto esté explicado mejor y encima ilustrado.

Salu2 y felices vuelos:

Saburo

Me reincorporo al foro después de algunos días de ausencia.

Siguiendo con la relación entre el centro de gravedad y el centro de presiones.

El centro de presiones del avión es el punto "TEORICO" donde se resume la aplicación de todas las fuerzas de sustentación del avión. Por tanto todas las superficies sustentadoras, ala, estabilizador horizontal e incluso el fuselaje pueden contribuir a la sustentación y por tanto soportar esfuerzos, por supuesto la zona de mayor sustentación y por tanto la que soporta mayor esfuerzo es la zona comprendida entre el 20% y el 60% de la cuerda media del ala donde se localiza habitualmente el centro de presiones.

Para que un avión vuele estable el centro de gravedad debe estar por delante del centro de presiones y preferiblemente por debajo de este, hay que considerar que el centro de presiones no es fijo como el centro de gravedad y va a depender de la actitud (ángulo de ataque) del perfil respecto a la horizontal. El centro de presiones se desplaza hacia adelante o hacia atrás en función de la actitud del avión en vuelo.
Un centro de presiones y de gravedad en el mismo sitio nos dará un avión muy maniobrero pero enormemente critico pues cualquier mínima turbulencia lo desvía de su trayectoria.,

El centro de presiones del avión es el del conjunto ala, estabilizador mayoritariamente, por tanto el uso de un estabilizador horizontal sustentador adelantará el centro de presiones del conjunto, uno neutro afectará poco (algo afecta respecto al ala sola por efecto de la resistencia generada por la superficie) y uno con perfil invertido provocará un retraso del centro de presiones del conjunto respecto al del ala sola.

Respecto a la ultima pregunta, el método descrito para establecer el centro de gravedad descrito es perfectamente aplicable a nuestros aviones, aunque como en nuestro caso y salvo construcciones totalmente disparatadas el centro de gravedad coincide con el eje del avión, es suficiente el método tradicional de apoyarlo en dos puntos situados debajo de las alas (a ser posible mas delgados que los habituales "dedos") buscar el equilibrio respecto al eje transversal.