Curso Piloto Comercial con HVI 2010 Aerodinámica - RESUMEN CLASES 7

Techo de servicio

POTENCIA Y TECHO DE SERVICIO Cada motor tiene una curva de potencia en función de las rpm con mezcla rica y a nivel del mar. Típicamente la potencia de un motor crece con las rpm hasta llegar a su valor máximo. Por otro lado si estamos volando a mayor altura la mezcla debe empobrecerse porque hay menos aire y por lo tanto también tiene que haber menos nafta. Y si quemamos menos nafta la potencia, para un dado número de rpm decrece. Quiere decir que si nuestro motor tiene 150HP esa es la potencia máxima a nivel del mar y con máximas rpm. Si reducimos las rpm la potencia disminuye y si nos encontramos a mayor altura también disminuye. El segundo problema es la hélice. Toda hélice tiene máximo rendimiento a un número dado de rprm, de modo que cuando acoplamos un motor con una hélice no podemos en general lograr lo óptimo para ambos. Las hélices se diseñan para dar su rendimiento óptimo para cierta velocidad de rotación y cierta velocidad de avance (o sea para cierto paso). Por eso en los libros de los aviones nos dice qué hélices están permitidas y cuales no. Estudiar el grupo moto propulsor no es tema de esta materia sino de GMP. Por lo tanto nosotros no vamos a entrar en detalle. Solamente digamos que el conjunto produce una potencia llamada POTENCIA DISPONIBLE A NIVEL DEL MAR, que puede graficarse como función de la velocidad. Por otro lado si se calcula el Drag (inducido y parásito) y se lo multiplica por la velocidad se obtiene una curva que da la potencia necesaria a nivel del mar. Si se grafican ambas curvas se obtiene algo como lo siguiente:

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Techo de servicio

En este gráfico se ve que hay una región de velocidades en las que la potencia disponible es maor que la necesaria. Este es el RANGO DE VELOCIDADES PERMITIDOS A NIVEL DEL MAR. En el caso de la fgura esas velocidades irían desde unos70 km/h hasta unos 143 km/hora. La distancia vertical entre las dos curvas nos da CUANTO MOTOR NOS ESTÁ SOBRANDO, eso significa que tenemos que reducir el motor. POr ejemplo si volamos a 100 nudos la potencia que utilizaremos es la necesaria para lo cual reduciremos el motor de modo de bajar la potencia por debajo de la máxima disponible. Que es lo que ocurre con las curvas anteriores cuando se incrementa la altura? La curva de potencia necesaria se modifica pero bastante poco pero la de potencia disponible desciende en forma casi paralela. Eso significa que el sobrante se va reduciendo con la altura. La velocidad ascensional se calcula dividiendo el exceso de potencia por los kilos del avión y multiplicando por 75. El techo práctico es aquel para el cual la velocidad ascensional es de 1/2 metro por segundo lo cual equivale a 30 metros por minuto es decir aproximadamente 100 pies por minuto. El techo absoluto es cuando la velocidad ascensional se reduce a cero.

Vasc (ft/min)

Vopt

Vθ V(Kt)

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Techo de servicio

ALGUNOS DETALLES SOBRE EL ÁNGULO DE PLANEO El ángulo de planeo es un concepto muy importante para un piloto porque le da el máximo alcanzce obtenible sin viento, si se le para el motor. En principio se lo puede calcular como

tg θ =DL=CD

CL

como ya habíamos visto en clases anteirores. Pero hilando más fino, hay que tomar en cuenta las resistencias parásitas con lo que el ángulo de planeo queda dado por la expresion

tg θ =DL=CD +1.28a / S

CL

Donde a era el área de la placa plana y S era la superficie del ala. Como se ve entonces el ángulo de planeo depende exclusivamente del ángulo de ataque. Eso quiere decir que si queremos mínimo ángulo de planeo tenemos que elegir adecuadamente el ángulo de ataque para lograrlo. El piloto tiene que conocer la velocidad indicada que corresponde al ángulo de planeo y lo que debe hacer es mantener esa velocidad indicada. Ese ángulo le va a dar el circulo de máximo radio que puede alcanzar durante el planeo. Por supuesto si hay

viento las distancias alcanzables desde tierra no son iguales a favor que en conatra del viento.