GILMAR ROSA, LUCAS FLORENTINO

 

                                        Aerodinâmica da utilização de flapes na aeronave 

 

 

 

 Os flapes são dispositivos hiper-sustentadores que consistem de abas ou superfícies articuladas existentes nos bordos de fuga das asas de um avião, quando estendidos aumentam a sustentação e o arrasto de uma asa pela mudança da curvatura do seu perfil e do aumento de sua área.

Geralmente, os flaps podem ser utilizados em dois momentos críticos do voo, durante a aproximação para o pouso, em deflexão máxima, permitindo que a aeronave reduza a sua velocidade de aproximação, evitando o estol. Com isso a aeronave pode tocar o solo na velocidade mais baixa possível para se obter o melhor desempenho de frenagem no solo e reduzindo consideravelmente o comprimento de pista para pouso.

Durante a decolagem, em ajuste adequado para produzir a melhor combinação de sustentação (máxima) e arrasto (mínimo), permitindo que a aeronave percorra a menor distância no solo antes de atingir a velocidade de decolagem.

                  

 

Os flapes normalmente se encontram localizados no bordo de fuga próximos à raiz da asa como pode ser observado na Figura acima. Basicamente os flapes podem ser utilizados em uma aeronave como forma de se obter os maiores valores de CLmáx (Maior curvatura da asa)durante os procedimentos de pouso e decolagem sem penalizar o desempenho de cruzeiro da aeronave. Os flapes podem ser definidos como ar a aplicação dos flapes proporciona um aumento no arqueamento do perfil percebe-se que a curva CL versus a sofre um deslocamento para a esquerda acarretando em uma diferença de ângulo de ataque para se obter a sustentação nula e também um menor ângulo de estol quando comparado a uma situação sem flape.O coeficiente de sustentação máximo obtido pela aplicação dos flapes pode ser estimado de acordo com McCormick pela aplicação da Equação. Lmáxsf C=(1+X).C, Onde a variável x representa a fração de aumento na corda do perfil originada pela aplicação dos flapes, e C constante longitudinal (Clmax).


 

– Cálculo do CLmáx devido à utilização de flapes na aeronave.

Considere um perfil onde o máximo coeficiente de sustentação é 2,0, sabendo-se que com a utilização de flape tipo “plain” a corda do perfil sofre um aumento percentual x = 5% como mostra a figura a seguir.

tifícios mecânicos que alteram temporariamente a geometria do perfil e conseqüentemente da asa. Porém, como

Determine o máximo coeficiente de sustentação desse perfil com a utilização desse tipo de flape.

Solução:

Aplicando-se a Equação , tem-se que:

Lmáxsf C = (1+ x) ×C

Lmáxcf C= (1+ 0,05) × 2

 Lmáxcf C= 2,1

 

Teorema de Bernoulli

“Quanto maior a velocidade do escoamento, maior será a pressão dinâmica e menor a pressão estática”.

 

 

Tecnicamente, o principio de Bernoulli prediz que a energia total de uma partícula deve ser constante em todos os pontos de um escoamento. Na parte superior da asa a velocidade do ar é maior, (as partículas percorrem uma distância maior no mesmo intervalo de tempo quando comparadas à superfície inferior da asa), logo, a pressão estática na superfície superior é menor do que na superfície inferior, o que acaba por criar uma força de sustentação de baixo para cima.

Pe+1/2 ρv²=Cte, onde Pe representa a pressão estática que o ar exerce sobre a superfície da asa, ρ é a densidade do ar e v a velocidade do escoamento. Na Equação  o termo ½ ρv² representa a pressão dinâmica associada com o movimento do ar. O termo pressão dinâmica significa a pressão que será exercida por uma massa de ar em movimento que seja repentinamente forçada a parar.

 

 

 

Obs: Flapes, Slots, Spoliers, entre outros acessórios aerodinâmicos fazem partes de um conjunto  que dependem um dos outros para um bom desempenho da aeronave. Mais informações nos sites relacionados.

 

Fundamentos da Engenharia Aeronáutica - Aplicações ao Projeto SAE-AeroDesign

Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Capítulo 2 – Fundamentos de Aerodinâmica

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20031/Andre/#flaps ou slatshttp://videos.videolog.tv/2b/f7/tg_482895_0001.jpg?epochTTL=1379348168&token=3b10c47f3b10f349154e6cba323dd5ac&ri=3145728&rs=500 http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=mDbbzI1PLoU