¿Cuáles son estas cosas proyectadas en las alas de un avión?

Answer 1

Solo para resumir y poner en palabras más simples lo que algunos han dicho aquí, se conocen como carenados de solapa y tienen dos propósitos principales:

1. Apoye, proteja y haga que la carcasa del mecanismo de accionamiento de la aleta sea más aerodinámica.
2. Permita que el área de la sección transversal cambie suavemente de acuerdo con la regla del Área en los bordes posteriores de las alas.

Como la mayoría de ustedes sabrán, las aletas son las superficies más cercanas a la raíz del ala que se retraen para contribuir a una mayor elevación (a expensas de una mayor resistencia). Usualmente se usan durante el aterrizaje, se ven así cuando se retraen. Los carenados de la aleta también son visibles debajo de ellos.

Los mecanismos de actuación de la aleta están alojados debajo del ala y están protegidos por el carenado de la aleta y también hacen que el conjunto sea aerodinámico (reduciendo el arrastre de interferencia ).

También puede notar que ellos mismos son retráctiles en algunos aviones más grandes como se muestra a continuación.

Uno de los principales momentos ‘Eureka’ en el vuelo transónico (volando a una velocidad casi sonora) fue el descubrimiento de la regla del Área por Richard T. Whitcomb en la década de 1950. Se dio cuenta de que variar el área de la sección transversal de la aeronave suavemente desde adelante hacia atrás resultó en menores arrastres debido a las ondas de choque. Este arrastre, denominado arrastre de onda, se produce debido a la separación del flujo detrás de la onda de choque.

La regla de área le dice que el área de la sección transversal a lo largo de la longitud debe ser aproximadamente la misma. En la siguiente ilustración, las áreas en las regiones coloreadas están diseñadas para ser aproximadamente iguales.

Esto es más pronunciado en aviones como el F-106 Delta Dart, Northrop F-5 y NAA F-86. Un F-106 se muestra a continuación. Observe la cintura curva al final de las alas delta.

Con un razonamiento similar, dado que las alas se vuelven más delgadas en los bordes de salida, los carenados de la aleta compensan el área perdida. Por lo tanto, también se conocen como cuerpos antichoque.

Se pierde una gran cantidad de energía en una onda de choque que conduce a la pérdida de elevación. De hecho, los británicos, después del final de la Segunda Guerra Mundial, perdieron muchos pilotos en accidentes relacionados con el arrastre de olas. A diferencia de los estadounidenses, no tenían un túnel de viento supersónico para simular sus modelos de aviones antes del vuelo y estaban diseñados únicamente en papel. Los estadounidenses también tenían muchos luchadores como la Daga Delta F-102 que tenían un rendimiento inexplicable a velocidades transónicas . Este fue el momento en que leyendas como Whitcomb, Adolf Busemann (un brillante aerodinámico alemán que los estadounidenses pasaron de contrabando desde la Alemania de la posguerra a través de Operation Paperclip ) y Wallace D. Hayes (otro brillante aerodinámico en Princeton) cambiaron la historia con sus ideas sobre el vuelo supersónico. Después de eso, se modificaron numerosos aviones existentes para una mejor eficiencia al agregar tanques de combustible o extensiones de cola y tal.

Aquí hay una foto con y sin los carenados de la aleta de una prueba de túnel de viento en vuelo transónico. El flujo se visualiza utilizando partículas de aceite. La pronunciada línea blanca en la imagen de la izquierda era la posición del choque. La imagen de la derecha ilustra cómo los carenados mitigan esa onda de choque y hacen que el flujo sea suave hasta cierto punto.

La regla del área, aunque se enseña ampliamente, rara vez se ve aplicada en los aviones de combate supersónicos modernos debido a la disponibilidad de motores potentes.

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¡Una publicación bastante larga! ¡Aquí hay un carenado! 😀

Fotos: Wikimedia Commons

Answer 2

Se llaman los carenados de la pista de la aleta. También se les puede llamar cuerpos antichoque o cuerpos Withcomb; o incluso zanahorias Küchemann si prefiere un nombre más divertido que probablemente olvidaría en 5 minutos a partir de ahora. ( Cuerpo antichoque | Wikiwand ).

(Los carenados de las aletas albergan el mecanismo que permite que las aletas en la parte posterior del ala se extiendan. Está cubierto de esa forma para hacer que el avión sea más eficiente aerodinámicamente).

Estas vainas que sobresalen son en realidad solo las cubiertas de todo el mecanismo debajo y están formadas de esta manera particular por razones aerodinámicas .

De hecho, es posible y se le permite volar con algunos desaparecidos. Aunque no se vea bien o sea muy profesional, algún día puede ser feliz si el avión se queda sin él en lugar de cancelar el vuelo y dejarlo atrapado en un lugar donde no quiere estar.

(Los pasajeros de este vuelo estaban preocupados de que el ala se cayera. No es nada tan dramático como eso, ya que es solo la cubierta del mecanismo que los flaps usan para extender. La fuente es de este enlace, donde el periodista hace una descripción muy pobre de esto por pero no es nada nuevo cuando los periodistas intentan contar historias sobre la aviación: el avión hace un aterrizaje de emergencia cuando parte del ala comienza a caerse )

Entonces se aplicará una penalización por combustible, por lo que los pilotos normalmente tendrán que pedir más combustible si falta esta cubierta.

En el final de estos carenados de la aleta es una pequeña “cola”. Eso es un descargador estático.

Lo que hace es evitar la acumulación de cargas eléctricas alrededor de las antenas de radio. Si no estuviera allí, las antenas de las radios serían las cosas más puntiagudas que sobresalen del avión y los electrones tienden a acumularse donde sobresalen las cosas puntiagudas.

La acumulación de carga alrededor de las antenas de radio es mala porque causa interferencia.

Cada parte del avión tiene una tira de unión para conectarla eléctricamente a cualquier otra parte para que los electrones no puedan acumularse en una ubicación específica. Los electrones libres pueden salir del avión a través de estos descargadores estáticos donde son devueltos al flujo de aire de forma controlada. ¡Adiós electrones libres, mantente positivo! (O no … pero simplemente no nos gusta toda esa negatividad).

(Los descargadores estáticos pueden tener diferentes formas y formas, pero generalmente son como antenas negras puntiagudas que sobresalen de la parte posterior de las alas y las colas de los aviones. También está bien si faltan algunas de ellas. En el A330 para ejemplo, todavía puedes volar si faltan el 20 por ciento de ellos).

Estos descargadores estáticos se parecen a algún tipo de sistema de protección contra rayos, pero esa no es su función, aunque deben inspeccionarse cuidadosamente cuando ha habido un rayo.

Answer 3

Creo que se refiere a carenados con mecanismo de aleta.

Estos son carenados para los enlaces / mecanismos complejos utilizados para extender y retraer las aletas. Originalmente, estos mecanismos estaban incrustados en el borde posterior del ala, y no había mucha optimización de su ubicación con respecto a la aerodinámica. El carenado es lo que los aerodinámicos permitirían que los Diseñadores de controles de vuelo utilicen para albergar sus mecanismos de despliegue de aletas más grandes y complejos. El carenado alberga mecanismos complejos para permitir un mejor despliegue de la aleta sin aumentar significativamente la resistencia.

Answer 4

Se llaman carenados de aleta. Protegen los mecanismos de retracción y extensión de la aleta de los elementos y hacen que el avión sea más aerodinámico al reducir la cantidad de arrastre de interferencia que actúa sobre el avión. Esto aumenta el rendimiento y hace que la aeronave sea eficiente.

También ayudan a reducir la resistencia causada por los efectos de la compresibilidad a medida que el avión se acerca a la velocidad del sonido al actuar como cuerpos antichoque. La compresibilidad comienza a funcionar una vez que el avión pasa 0.4 Mach y aumenta progresivamente a medida que el avión se acerca a Mach 1. A medida que nuestros aviones viajan bastante cerca de la velocidad del sonido (0.8 Mach), necesitamos una forma de reducir los efectos adversos del mismo. Una forma es aplicar una regla llamada Regla de área en la aeronave. La regla establece que, si una aeronave tiene un cambio suave en el área de la sección transversal a lo largo de su cuerpo, se reducirá la resistencia causada por las velocidades sónicas cercanas. A medida que las alas se vuelven más delgadas, cuando pasamos del borde de ataque al borde de salida, hay una disminución repentina del área. Los carenados agregan el área perdida y hacen que el cambio sea mucho más nivelado. Esto reduce la resistencia y nuevamente hace que la aeronave sea más eficiente.

Convair 990 tenía cuerpos antichoque muy distintivos. Aumentaron el rendimiento y se utilizaron también como almacén de combustible.

¿Cómo se resolvió la compresibilidad a medida que los aviones se acercaban a mach 1?

Gracias por preguntar.

Answer 5

Las estructuras en forma de vaina que se proyectan debajo de las alas se conocen como carenados de aletas.

Carenado: se agrega una estructura externa de metal o plástico para aumentar la racionalización de un automóvil, motocicleta, bote o avión de alto rendimiento.

Aquí está el ala de un Boeing 737:

Aquí está el ala de un Boeing 787:

Los carenados de la aleta tienen dos propósitos.

En primer lugar, contienen y protegen el mecanismo de extensión y retracción de la aleta.

Aquí están las aletas del Boeing 787 retraídas:

Aquí están las aletas del Boeing 787 extendidas:

Cada carenado consta de dos partes. Una parte se mueve hacia abajo con las aletas mientras que la otra permanece estacionaria.

Las aletas se accionan utilizando un conjunto complejo de estructuras y juntas encerradas dentro de los carenados, que funcionan de forma hidráulica.

Así es como se ve un ala con un carenado perdido:

El sistema de flaps en la mayoría de los aviones modernos se llama sistema de flaps tipo Fowler. El mecanismo es como se ilustra a continuación:

[Haga clic aquí para ver una animación del sistema de aletas Fowler en acción.]

El dibujo de arriba muestra una aleta Fowler de doble ranura, lo que significa que cada aleta tiene dos segmentos.

El Boeing 787 utiliza aletas Fowler de una sola ranura. Aquí están sus aletas desplegadas, desde otro ángulo:

El segundo propósito de los carenados es reducir el arrastre mientras se navega a velocidades transónicas y, en última instancia, reducir el consumo de combustible.

Para entender cómo los carenados ayudan a reducir el arrastre, necesitamos comprender la regla del Área .

La regla establece que, si un avión tiene un cambio suave en el área de la sección transversal a lo largo de su cuerpo, se reducirá la resistencia causada por las velocidades casi sónicas.

Esta regla también se aplica a las alas. El arrastre, llamado arrastre de onda , ocurre debido a la presencia de ondas de choque causadas por un cambio desigual en el área de la sección transversal en las alas.

A medida que las alas se estrechan hacia el borde de salida, hay un cambio notable en el área de la sección transversal del ala.

Aquí hay un ala hipotética con una sección transversal uniforme:

Aquí está la forma de un ala convencional que se encuentra en un avión moderno:

Los carenados se implementan para compensar el área perdida, aliviando los efectos del cambio de área. Nuevamente, esto ayuda a reducir la resistencia de acuerdo con la regla del Área, lo que hace que la aeronave sea más eficiente en combustible.

Aquí hay una imagen [de un ala] con y sin los carenados de la aleta de una prueba de túnel de viento en vuelo transónico. El flujo se visualiza utilizando partículas de aceite. La pronunciada línea blanca en la imagen de la izquierda era la posición del choque. La imagen de la derecha ilustra cómo los carenados mitigan esa onda de choque y hacen que el flujo sea suave hasta cierto punto.

Como tal, los carenados de las aletas también se conocen como cuerpos antichoque .

Gracias por leer ✈

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Fuentes:

Información sobre la regla del Área adaptada de la respuesta del piloto de la aerolínea Anas Maaz.

Información sobre la comparación de un ala con y sin los carenados de la aleta de una prueba de túnel de viento en vuelo transónico obtenida de la respuesta de Cibin Joseph.

Créditos de imagen:

Todos los dibujos de arriba ilustrados por mí, con referencia a las imágenes a continuación:

Primera imagen: Ronyut (a través de Wikimedia Commons)

[Enlace a la imagen]

2 ° – Marcelo F. De Biasi [vía avión (.) Net]

[Enlace a la imagen]

3 ° – Grahame Hutchison [a través de 16right (.) Com]

[Enlace a la imagen]

4to – Imágenes de Boeing

[Enlace a la imagen]

5 ° – Kogens (a través del intercambio de la pila de aviación)

[Enlace a la imagen]

6to – Captura de pantalla del video de YouTuber rexxxtube

[Enlace al video]

Séptimo – Captura de pantalla del video de YouTuber siuoo en la marca de 5:05 minutos.

[Enlace al video]

8, 9 y 10 – (Trabajo original; no referenciado)

11º – 456º Escuadrón Interceptor de Cazas (a través del usuario de Quora Cibin Joseph)

[Enlace a la imagen]

Answer 6

Las otras respuestas aquí son en su mayoría adecuadas, pero necesito señalar dos contrapuntos de mi propia experiencia.
Los carenados de las aletas, como se los conoce más comúnmente, no están en su mayoría vacíos. Sé esto a ciencia cierta porque el proyecto en el que estoy involucrado (un avión de línea de mediano alcance típico con motores debajo del ala) tiene carenados de tamaño casi totalmente debido a los criterios de cerramiento del sistema en lugar de la reducción de resistencia transónica. Tampoco son los carenados más pequeños entre diseños similares.

En segundo lugar, la razón por la que existen desafortunadamente no es un caso de la zanahoria de Kuchemann, la zanahoria de Whitman, los cuerpos antichoque o cualquier otra cosa que no sea la vieja necesidad de encerrar mecanismos de accionamiento de aletas aerodinámicamente desgarbadas con un área húmeda adicional mínima. Recuerde que las zanahorias reales de Kuchemann siempre se encuentran en la superficie superior del ala (mire ese Convair 990, o uno de esos bombarderos Victor, o una de las configuraciones que consideraron para el ATT de la NASA), donde el arrastre inducido por los golpes es un problema. Cualquier diseño de ala transónica convencional (0.78 ~ 0.85) que requiera tratamiento antichoque en la superficie inferior en cualquier lugar que no sea la vecindad de las góndolas del motor es sospechoso. ¿Por qué tendrías un choque nativo en la superficie inferior que requiere tratamiento? ¿Tiene un LRC CL de 0.05? De lo contrario, preocúpese por el INCREMENTO en la resistencia debido a la inevitable presencia de carenados. En todo caso, más cerca de los motores puede haber supervelocidades locales que generen choques no deseados en la superficie inferior si los pilones del motor y los carenados de las aletas interactúan negativamente.

Answer 7

La primera parte es una ‘zanahoria kuchemann’ o ‘cuerpo de Whitcomb’. Ambos son los nombres de personas que hicieron una contribución significativa al vuelo transsonico de alta velocidad. Para los aviones, su función principal (la de la zanahoria) es reducir el arrastre de las olas durante los vuelos transónicos y supersónicos. El arrastre de onda es el arrastre incurrido debido a la formación de una región donde el flujo de aire es supersónico antes que él y subsónico después. Esta región se llama onda de choque. Incluso si la aeronave puede no estar viajando a velocidades súper o transónicas, el flujo de aire puede acelerarse en alguna superficie curva (curva) en el avión o en la superficie superior del ala más allá de la velocidad del sonido creando una onda de choque local (el el flujo de aire frente a una onda de choque es supersónico y posterior, subsónico, por lo que esto significa que hay un gradiente de presión enorme. La presión y la densidad aumentan inmensamente detrás de la onda de choque. Esto hace que el flujo más allá de la onda de choque sea extremadamente turbulento, causando un flujo suave ser interrumpido y causar un arrastre enorme. Este bloqueo que se produce debido a este arrastre de onda se llama bloqueo de choque). La velocidad del avión en la que ocurre esto, cuando se divide por la velocidad del sonido en el aire en esas condiciones, se denomina número de máquina crítico del avión. Para lograr la mayor velocidad posible cerca del sonido, sin generar ondas de choque en el cuadro, debe tener el máximo no crítico. posible. Para hacer esto, la sección transversal del avión debe variar suavemente de la nariz a la cola. Volviendo al punto, estas extensiones de ala ayudan a reducir o contrarrestar el efecto de la separación de la capa límite debido a la formación de una onda de proa en el ala y la turbulencia asociada.

La segunda parte, hasta donde yo sé, es el escape de enfriamiento para el apu (unidad de potencia auxiliar).

Correcciones bienvenidas 🙂

Answer 8

La respuesta de Christopher es correcta en ambas cuentas.
Sin embargo, esas bisagras, si fuera necesario, podrían haberse hundido completamente en el ala si no fuera por el hecho de que también tienen un propósito diferente, y eso es lo que llaman una “puerta”.
Obliga al aire a moverse a lo largo de esa dirección, en lugar de una dirección ligeramente diagonal habría empeorado los vórtices de la punta del ala, en otras palabras, cualquier ala tiene que terminar en una punta, y las características de flujo de esa punta hacen que una cantidad de aire se mueva a lo largo de la dirección. ala y fuera de la punta hacia el vórtice de punta de ala, que está expulsando el aire del efecto de ala total, y estas puertas evitan eso hasta cierto punto. Es por eso que algunos aviones más antiguos tienen estas superficies verticales a 2/3 del ala para evitar que el aire se mueva a lo largo del ala y salga del vórtice de la punta del ala. Las puntas de ala especiales que barren hacia arriba o hacia abajo, o ambas cosas como en el A380, hacen exactamente eso.

Answer 9

La física del flujo de aire se altera violentamente a medida que se expande de velocidades subsónicas a supersónicas. A medida que la aeronave pasa a través del rango de velocidad transónica, el flujo de aire local se acerca a velocidades sónicas sobre el ala y el cuerpo de la aeronave y conduce a la formación de ondas de choque y al consiguiente gran aumento de la resistencia.

Blog de vuelo

Esto se llama Flap Fairings y se usa para minimizar el arrastre.

En la mayoría de los diseños modernos, el mecanismo para desplegar las aletas está encerrado en vainas en forma de canoa, que sirven como cuerpos antichoque y se pueden ver en A300 / 310, A380 y B757, por nombrar algunos. Conocidos por la mayoría como carenados de pista de flap, que atraen poca atención, estas cápsulas, sin embargo, tienen un papel importante en la reducción del arrastre transónico y la economía de combustible.

Answer 10

Esos se llaman los carenados de la pista de la aleta, y albergan la hidráulica y los mecanismos para accionar las aletas. Son tan grandes porque se necesita mucha fuerza para accionar las superficies de control al volar, por lo que los mecanismos son correspondientemente grandes.

Answer 11

Sí, cubren los carenados de la pista de aletas, pero también son zanahorias Küchemann, cuerpos antichoque y sirven para un propósito aerodinámico, disminuyendo el arrastre de las olas a velocidades transónicas. Ver cuerpo antichoque. Tan grandes como son en los aviones, algunos bombarderos soviéticos utilizaron unos extremadamente grandes, que se doblaron como alojamiento para el tren de aterrizaje; Esto fue especialmente común en los aviones Tupolev, comenzando con el Tu-16.

Answer 12

Estos son carenados de aletas. Las aletas del ala tienen una pista para guiar el movimiento de la aleta cuando se extiende y se retrae. El carenado es una cubierta que protege la pista y hace que el flujo de aire sea aerodinámico. Aquí hay una foto de otro tipo de avión sin el carenado de la pista

Answer 13

El APU es un pequeño motor a reacción que se utiliza para arrancar los motores a reacción más grandes. En los aviones generalmente está en la parte trasera del avión, debajo de la cola. Los motores grandes son pesados ​​y requieren mucho torque para girar, más de lo que puede generar una batería de arranque. Entonces, la batería hace girar un motor a reacción APU mucho más pequeño. El aire de purga de alta velocidad de la APU se utiliza para hacer girar el motor principal.
Una vez que se inician los motores, ya no se necesita la APU, pero proporciona un par de funciones secundarias:
Proporciona aire de la cabina y energía eléctrica antes de arrancar los motores (ahorrando energía de la batería).
Proporciona una fuente de emergencia de energía eléctrica en caso de motor.
fracaso.
Puede encender los motores de la aeronave en pleno vuelo en caso de emergencia.
Si la APU falla antes del arranque del motor, los motores no pueden arrancarse sin un “carro de arranque” externo para proporcionar una fuente de aire de purga. Si la APU falla en pleno vuelo, no habrá efecto inmediato. Incluso sin la APU, hay dos formas adicionales de reiniciar el motor de un avión en vuelo:
un arranque de sangrado cruzado, donde el aire de sangrado de un motor en funcionamiento se usa para arrancar un motor muerto, o un arranque de molino de viento, donde el avión se zambulle y alcanza la velocidad suficiente para que el aire del ariete haga girar la turbina lo suficientemente rápido como para permitir un nuevo encendido.
La APU normalmente se deja en vuelo, pero se puede encender para ciertos vuelos de larga distancia sobre el agua como precaución adicional.

Answer 14

La primera foto es carenados de aletas. Cubren el equipo que mueve las aletas. Carenado de aeronaves.

Este video lo describe bien y también ayuda a explicar quizás por qué algunos carenados son mucho más grandes de lo que probablemente deberían ser: la Regla de área.

La segunda imagen es el escape de la unidad de potencia auxiliar (APU). Unidad de potencia auxiliar

Answer 15

Tecnología sabia La computadora de referencia inercial es la más complicada.

Seguridad de las aeronaves con motores de salud, alas y superficies primarias como alerones, elevador y timón y tren de aterrizaje.

El instrumento más importante es el sistema de sonda estática pitot.

Answer 16

Encontré una gran imagen con los nombres de ambos:

Una explicación muy detallada de los pilones y lo que hacen está disponible en Quora en ¿Qué son los pilones debajo de estas alas y qué hacen? (Los largos debajo de las alas que se extienden hacia las aletas)

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… y aquí hay una gran respuesta para la APU y lo que hace:
¿De qué sirve una APU en una aeronave y qué le sucede a una aeronave si la APU falla?

Answer 17

¡¡¡Multitudes complacientes !!! 😉

Answer 18

La primera imagen es de mechas estáticas. Son dispositivos de alta resistencia eléctrica que se colocan principalmente fuera del perfil aerodinámico. Ayuda en la disipación de la carga estática acumulada en el avión que se descargará a la atmósfera. Cuando la aeronave viaja a través de la precipitación, desarrolla una carga eléctrica estatoc que debe descargarse a la atmósfera.

La segunda imagen del cono de cola es del escape APU. Ayuda a liberar los gases de escape generados por el generador APU.

Answer 19

Motores Muchas personas encuentran su presencia tranquilizadora.

Answer 20

Creo que, la persona se refiere a los generadores de vórtice, estas son pequeñas tiras de metal, generalmente de aproximadamente 2 pulgadas de alto y ancho. Aviones como A300 / A310 tenían muchos encima de la superficie del ala. Krishna kumar te explicará el propósito de estos generadores.