La razón se te ha dado. Los aeronáuticos llegan a esa conclusión, supongo que se podría buscar la demostración matemática, pero creo que está fuera del alcance de este foro. Si quieres creer que los ingenieros aeronáuticos por unos medios u otros llegan a la conclusión de que el ala elíptica es el que menos resistencia inducida genera, genial. si no, bueno, escribe a las escuelas de ingeniería y ponles al tanto de su error. Los mayores problemas que dan las alas elípticas son de fabricación: dificultad y precio. Se pueden lograr otros resultados similares por otros medios.RAM escribió:Mis disculpas, minoru, confundi a la hora de responder, queria referirme a PBY, no a ti
Bien, al grano....
Sigo preguntando por que el ala eliptica es mejor y nadie me da razones para refutar esa afirmación. Y no, el ala elíptica no es la ideal para un aparato, desde luego en la 2GM no lo era puesto que el unico aparato que contaba con ella era el Spitfire.
hasta donde llega mi conocimiento, el ala del spit fue siempre elíptica, o elíptica modificada, o elíptica modificada con las puntas cortadas, pero elíptica.Y por cierto, el Spitfire cuando fue modernizado a la version Mk.21 cambió su ala elíptica por una convencional. Los ingleses se pasaron tres años completos rediseñando esa ala para crear el modelo de "spitfire definitivo" y lo PRIMERO que cambiaron en ese "Spitfire definitivo" fué su ineficaz ala.
me temo, que el solo hecho de tu forma de redactar, hace que la opinión sea de cualquier tipo menos humilde.Ya que nadie da razones por las cuales el Ala eliptica es mejor (solo se afirma que lo era, nadie menciona sus bondades), yo daré las mias por las cuales no lo es.
Las razones por las cuales el ala eliptica es alabada es teoricamente su limpieza aerodinamica. Esto es un error en mi humilde opinion. El ala eliptica permite maximizar el area alar para una envergadura dada, lo que en principio garantiza una baja carga alar a cambio de un area frontal menor (de ahi la idea de eficiencia).
Puesto que el foro es castellano, y no todos los participantes dominamos la lengua de Shakespeare, se agradecería en grado sumo el evitar el uso de anglicismos siempre que exista las palabras en español para definir los términos. Para calcular la maniobrabilidad o la estabilidad (son conceptos totalmente opuestos) se necesitan todas las curvas aerodinamicas, más momentos de inercia, más lo que se conoce como 'derivadas aerodinámicas', más todos los efectos de interferencias, motores, etc etc etcEl problema aqui es que tal eficiencia es mas una quimera que una realidad. La capacidad de giro y maniobrabilidad de baja velocidad no viene dada por la carga alar. Viene dada por el LiftLoading (carga de sustentacion), la cual a su vez depende directamente de (entre otros paramentros) la carga alar (y de ahi la idea de que la maniobrabilidad de baja velocidad depende de la carga alar).
Puedes seguir descargandote los naca y nasa report del servidor de la nasaPero tambien depende de un coeficiente dado por la forma del ala, coeficiente que es realmente malo en el caso de un ala eliptica (creo que hay por la web un documento de la NACA sobre plantas alares y su eficiencia respecto al liftloading, a ver si lo encuentro aunque hace mil que no lo veo) con lo cual el efecto del area alar extra obtenida por la planta eliptica para una envergadura dada sobre la maniobrabilidad del aparato, se ve seriamente atenuado por la ineficacia de la forma alar a la hora de calcular el liftloading.
http://naca.larc.nasa.gov/search.jsp
Cuando se diseña un aparato se tiene en cuenta la superficie alar, la superficie frontal, la superficies del empenaje, y la resistencia de interferenciaLa cosa es mas grave de lo que parece porque cuando se tiene en cuenta la aerodinamica de un aparato, se piensa mucho en el area frontal (que a su vez, y multiplicada por el coeficiente aerodinamico del aparato, da una de las variables mas importantes de la aerodinamica de dicho aparato), pero no se piensa ,o se piensa muy poco, en la llamada "wetted area", que es toda la superficie del aparato "sumergida" en el aire, y que cuanto mayor es, peor para la aerodinamica.
aquí seré breve: eing?Al tener un ala de gran superficie, el "Wetted area" de un ala eliptica es bastante grande, lo que repercute en la aerodinamica de forma negativa. Al tener un mal coeficiente por planta alar que perjudica el liftloading tenemos, pues un ala de gran superficie que produce un liftloading que podría obtener un ala con una planta alar diferente y mas eficaz con menor area (lo cual significa menor wetted area- menor resistencia aerodinamica).
Para comparar aparatos, no creo que se deba recurrir a pruebas 'circunstanciales' si no a gente que posea conocimientos técnicos sobre ellos, o que haya volado ambos.En otras palabras, la teorica "superioridad" del ala eliptica en cuanto a aerodinamica no es tal. Y tal afirmacion queda completamente corroborada por las pruebas circunstanciales que tenemos: el Spitfire siempre fué un avion relativamente lento, incluso en las versiones con motor griffon de 2250 caballos, que eran decididamente mas lentas que los Bf109K4 con motor de 2000 caballos.
por cierto que aqui me das la razon respecto a la aerodinamica del 112 y del 109Si un aparato con mas potencia que otro, es consistentemente mas lento, es que su aerodinamica es, necesariamente, peor. El fuselaje del spitfire era notablemente eficaz desde el punto de vista aerodinamico. De donde proviene la enorme resistencia que "paraba" al avion a altas velocidades?...de la resistencia impuesta por el ala.
y de la forma del alerón (cuerda y envergadura del alerón) y de su posición, y de la distancia al eje de alabeo, y en general de las características que se calculen de estabilidad y controlEsto es solo uno de los puntos negativos del ala eliptica. Hay mas. Asi como el liftloading depende de la planta alar del aparato, el alabeo depende tambien de la forma alar. Esto tiene varias explicaciones.
el momento o mejor, el tensor de inercia del pájaro es importantísimo ala hora de calcular su maniobrabilidad, cierto. Por cierto, ese perezosos hace referencia a su estabilidad. COmo he mencionado por ahi atrás, además de la superficie alar son muchas otras las cosas que influyen en la maniobrabilidad. Creo que habia olvidado la posición del centro de gravedad del aparato respecto a lo que llaman centro de presiones, amen de las curvas de sustentación, resistencia, momento, influencia de los motores, hélice, empenaje...1- a mas area alar, mas masa tiene un aparato lejos de su centro de giro de alabeo. Por conservacion de momento lineal, y siguiendo el teorema de steiner, cualquier masa alejada del centro de giro significa una mayor inercia, con lo cual cuesta más cambiar la direccion o velocidad del giro.
Esta es una de las razones mas importantes de por que los aparatos con motores en las alas eran seriamente "perezosos" a la hora de iniciar un alabeo o a la hora de cambiarlo de dirección. Y esta es una de las razones por las cuales los aparatos monomotores con gran area alar alabeaban peor que los que tenian menor area alar. El spitfire pertenece a la primera de las categorias de esta ultima comparacion. Su inercia de alabeo era notablemente superior a la del Bf109 y Fw190.
Aqui no estás describiendo ningún problema aerodinámico. Tan solo es un tema estructural. El que el ala sea delgada no es ni bueno ni malo, asi como tampoco lo es el que sea gruesa. Estás hablando de rigidez a la flexión del ala, y puede haber alas de perfil delgado mucho más rigidas que alas de perfil grueso, solo depende de la estructura, que sea de tubo recubiera de acero, monocasco, semi monocasco, de numero de costillas, numero de largueros y larguerillos...2- La planta eliptica del Spitfire (y la del He112) era notablemente poco gruesa. El grosor del area era bastante pequeño, y el ala misma era bastante grande. Las leyes del alabeo de alta velocidad implican que si metes una superficie como la de un aleron de frente a una potente corriente de aire, a no ser que el ala sea FORTISIMA estructuralmente hablando (por ejemplo, la de un Fw190), lo primero que va a hacer el aleron NO es girar el avion. Es deformar el ala. Doblarla hasta que el fuselaje gire.
uina vez más, la resistencia no viene dada por la planta alar. Si no por la estructura del ala.Que quiero decir con esto?. Que con un ala de planta eliptica (gran superficie, perfil estrecho, poca fortaleza estructural comparada con alas de plantas diferentes) si a gran velocidad metes aleron a fondo, no vas a alabear inmediatamente: el ala se va a deformar ANTES de que el avion tienda a alabear, lo que produce un inevitable retraso en el inicio del alabeo. Dado lo dicho en el punto 1 el aparato con planta alar eliptica cuenta de por si y de inicio con una inercia de alabeo bastante alta. Si le añadimos este problema, nos resulta un aparato terrorificamente torpe a la hora de iniciar alabeos, o cambiarlos de velocidad, a alta velocidad.
Voy a hacer un solo comentario: la superficie frontal del avión es la del fuselaje. En algunos casos se le suma la del ala vista frontalmente. En cualquier caso, conservativamente, se puede suponer que la superficie frontal del aparato es la máxima superficie que quede al realizar una sección transversal, es decir, con un plano paralelo a los ejes de cabeceo y de guiñada. y no cambia radicalmente...3- Una de las cosas que pasan cuando deformas un ala es que el perfil aerodinamico del aparato cambia drasticamente. Imaginemos un ala a alta velocidad con aleron metido a tope hacia abajo (para que el ala tienda a subir), que se deforma por la accion aerodinamica del aire que impacta contra la superficie del aleron a gran velocidad, por una fortaleza estructural insuficiente (lo cual ERA el caso del spitfire, por cierto).
LA deformacion se producira en sentido INVERSO a la del aleron. Es decir, si metes el aleron hacia abajo ,el ala se deforma HACIA ARRIBA; presentando por tanto una superficie vertical propia frente al aire que viene a gran velocidad. Esto produce dos efectos: uno indeseable y otro potencialmente desastroso
a)-naturalmente ese area incrementa el area frontal del avion. Se produce una gran cantidad de resistencia extra, lo cual frena al aparato rápidamente. Algo indeseable.
input?que diablos es eso? sobre la guiñada adversa, supongo que se puede buscar información en internet. Así como otros efectos indeseables que se producen a altas velocidades (contrario a lo que me gusta, usaré las palabras inglesas, pero es que apenas se usan las castellanas y es dificil encontrar información buscando por ellas): 'flutter' y 'buffeting'b)- si la velocidad es lo suficientemente alta y el aleron lo suficientemnete bajo llega un momento en el que el ala esta tan deformada que se produce algo catastrofico, lo que en ingles se llama un "aileron reversal". El ala deformada produce un efecto de aleron propio CONTRARIO al del aleron deflectado. Llegado un punto critico, es tanta el area del ala que actua como "aleron improvisado" que el propio aleron del ala deja de tener efecto, porque la fuerza que hace el aleron hacia un lado la hace el ala hacia el otro lado.
Sobrepasado ese punto el ala hace MAS fuerza, con lo cual el alabeo se produce en direccion CONTRARIA a la que el piloto desea. Esto no solo es desconcertante para el piloto, es peligroso y peligroso de ***. Semejante cambio de direccion de alabeo descontrolado ocurre subitamente y sin preaviso (Sobre todo si el input de aleron ha sido instantaneo y fortisimo) lo cual produce una desorentacion innata para el piloto que esta intentando alabear hacia un lado y el aparato alabea rapidisimamente hacia el otro.
reversos de aleron? mi no entender ese lenguajeEste efecto a baja altura es suficiente como para que el aparato se estampe. Pero es que es peor. Al estar el ala deformada de tal forma, la circulacion del aire sobre ella no es ni de lejos la planeada. Un cambio de direccion de alabeo tan drastica puede (y de hecho era comun) inducir una pérdida subita en una de las alas metiendo al aparato en una barrena brutal, casi instantanea, y sin preaviso.
El Spitfire no solo era un caza cuyo alabeo a gran velocidad era totalmente inadecuado. Es que era un aparato terrorificamente propenso a reversos de aleron a gran velocidad, propensidad que trajo de cabeza a sus diseñadores que hicieron todo lo posible (Que nunca fue lo suficiente) para reforzar estructuralmente el ala y evitar este problema. nunca lo lograron (y eso fue una de las razones por las cuales el "Spitfire definitivo" iba a tener un ala no eliptica.
si consigues localizarlo, he puesto el link del servidor nasa/naca por ahi detrás, pásame el informe, me gustaría echarle un ojo. De todos modos, me estoy repitiendo, la velovidad de alabeo depende de muchos más factores.4- la propia planta alar tiene mucho que ver en la velocidad (no ya en la inercia, como ya dije arriba, en la velocidad) de alabeo. Nuevamente hace un par de años habia en la web (supongo que por ahi andaran todavia) algunos informes de la NACA de la 2GM que detallaban desde un punto de vista de ingeniería las propiedades de las distintas formas alares en la velocidad de alabeo.
El ala eliptica era con diferencia la peor forma para el alabeo de todas las propuestas en el informe.
No me gustan las pruebas circunstanciales, me gustan los conocimientos.nuevamente las pruebas circunstanciales son abrumadoras. En un esfuerzo de mejorar el terrible alabeo de alta velocidad del Spitfire sus diseñadores (al tiempo que se rompian la cabeza diseñando un ala para el Spit 21) dieron el paso interino de recortar las alas de los spitfires destinados a caza de baja y media altura.
El perfil alar no cambia para nada. Cambia la forma en planta del ala, pero el perfil alar sigue siendo el mismo...Esto cambiaba drasticamente el perfil alar que ya no era eliptico. Y multiplicaba por un factor de tres la velocidad de alabeo de los spitfires de ala recortada respecto a los spitfire con ala "estandard" a media y gran velocidad.
mmm, ein? si parezco tonto, disculpa, lo soy, necesito cosas simples.POr supuesto esto tambien ayudaba ligeramente a evitar los reversos de aleron arriba descrito. Al reducir el area alar, la deformacion del ala necesaria para producir un reverso de aleron tiene que ser mayor que con un ala estandard (al haber menos area alar, la deformacion presenta tambien un menor perfil delantero a la corriente de aire). Aun asi el problema persistia porque por lo demas el ala era la misma: tenia la misma carencia de rigidez estructural que el ala normal del spitfire, con lo cual los reversos de aleron aún sucedían.
es decir, el 190 era un aparato poco estable en el eje de alabeo. Buen diseño de TankHay muchas mas razones y mas elaboradas por las cuales yo insisto en que un ala eliptica estaba lejos de ser la mejor para un caza de la 2GM. Durante la 2GM el combate de alta velocidad se estableció firmemente como el tipo de combate más común. Y en ese ámbito de combate probablemente el factor de maniobrablidida mas importante era la inercia y velocidad de alabeo (esta es la razon de la enorme grandeza del Fw190 como caza, por ejemplo) puesto que permitian realizar al avion cambios casi instantaneos de dirección a dicha alta velocidad y por tanto ganar el angulo necesario para escapar o para derribar a un enemigo.
Supongo que lo habrás leido en algún libro de aerodinámica o mecánica de vuelo, si no te importa recomendármelo echaré un ojo.Un ala eliptica era poco eficiente a alta velocidad por la gran resistencia que producía, y por sus características y forma, era aún menos eficiente en cuanto a inercia y velocidad de alabeo.
Y para culminar, era terriblemente propensa a reversos de aleron (aileron reversals) como poco incomodos, y como mucho desastrosos.
Cuando se rediseña un borde de un ala, más que por aumentar la superficie alar, suele tener que ver con torbellinos de punta de ala, velocidades inducidas y resistencia inducida... además de maniobrabilidad y otras cosas. En fin, si algun dia llega a interesarme mucho, te pediré consejo sobre algún libro en el que venga detallado esto.Y no lo digo yo. Insisto que cuando una oficina de diseño como Supermarine tiró a la basura el ala elíptica por una convencional para su proyectado "Spitfire definitivo" es porque dicha ala elíptica perjudicaba y comprometía seriamente el diseño del aparato. Y que si se tomaron medidas interinas de urgencia como recortar los bordes de las alas de los aparatos para hacerlos eficaces en combate de alta velocidad y media/baja altitud, no fué precisamente por razones esteticas (los spits con alas recortadas son horrorosos).
Ah, Minoru. Al Bf109F4 se le añadieron redondeces al ala trapezoidal para incrementar la superficie alar y asi mejorar sus actuaciones a baja velocidad. El Bf109 tenia problemas de tren de aterrizaje de carril estrecho que lo hacian bastante incomodo de despegar y aterrizar. Esa superficie extra (que por cierto, esta LEJISIMOS de hacer del ala del 109F un ala eliptica) dio al 109 una mejor manejabilidad de baja velocidad, y de hecho aumentó en un grado bastante interesante su maniobrabilidad en combate.
me temo que lo del ferrari con motor de topolino, no es mio. Soy ingenioso, pero no tanto. Tan solo reutilizaba una conocida frase.Los efectos negativos sobre el alabeo fueron compensados con la introduccion de alerones (y controles asociados) revisados que de hecho lograron incrementar en un buen grado la capacida de alabeo del Bf109F respecto al Emil.
Espero que eso conteste a tu pregunta.
Un saludo.
PD: PBY, el prototipo del He112B (el He112V8) llevaba un DB601. Las cifras de velocidad del He112B a las quese han hecho referencia aqui
pertenecen a este avion. QUe ,efectivamente, tenía una muy buena velocidad tope si lo comparamos con el Emil.
Pero es que el He112B de serie llevaba,efectivamente, un Jumo210, y su velocidad maxima era de 320 millas por hora, muy lejos de las logradas por el aparato con DB601 y claramente inferiores a las del Bf109E con DB601A. Asi que eso de "ferrari con motor de topolino" va a ser que no.
Un saludo de nuevo.
Por cierto, hablas de velocidad máxima, y yo siempre hablé de velocidad de crucero. Ya que parece que tienes datos de primera mano, me gustaría poder leer sobre las velocidades de crucero del Emil y del 112B, en km/h, que en otros sistemas me pierdo mucho.
Un saludo
