Efeito da Forma no Elevador

Desenho por computador de um aerofólio simétrico e de um aerofólio com cambagem. Maior giro = maior elevação.

A quantidade de elevação gerada por um objeto depende de quanto o fluxo é girado, o que depende da forma do objeto. Os aerodinamicistas modelam o efeito da forma por um liftcoeficiente que normalmente é determinado através de testes de túnel de vento. O modelo mais simples, o Kutta-Joukowskiairfoil bidimensional, é estudado por estudantes universitários. O programa FoilSimcomputer fornece os resultados desta análise de uma forma que pode ser utilizada pelos estudantes. Um resultado da análise mostra que quanto maior o fluxo de giro, maior o elevador gerado por um aerofólio.

Esta lâmina mostra os campos de fluxo para dois aerofólios diferentes. O aerofólio à esquerda é um aerofólio simétrico; as formas acima e abaixo da linha central branca são as mesmas. O aerofólio da direita é curvado perto da borda do trilho. As linhas amarelas em cada figura mostram as linhas de fluxo da esquerda para a direita. A figura da esquerda não mostra nenhum giro líquido do fluxo e produz nolift; a figura da direita mostra uma grande quantidade de giro e gera uma grande quantidade de elevação. A parte frontal de ambos os perfis aéreos é quase idêntica. A porção de popa do perfil direito cria o maior giro.

O exemplo mostrado acima explica porque a porção de popa das asas tem seções articuladas para controlar e manobrar uma aeronave. Defletir a secção de popa para baixo produz uma geometria semelhante à figura na altura, produzindo mais elevação. Da mesma forma, se a seção de popa é defletida para cima, ela cria menos elevação (ou mesmo elevação negativa). A habilidade de mover a quantidade de elevação sobre uma parte da asa dá ao piloto a habilidade de manobrar uma aeronave. Os slides a seguir mostram a deflexão das superfícies de controle e o movimento resultante da aeronave:

Movimento de inclinação do elevador.
Movimento de guinada do leme.
Movimento de rolagem dos ailerons.

Vamos investigar a dependência da elevação da forma do aerofólio usando um Javasimulador.

Devido a preocupações com a segurança de TI, muitos usuários estão atualmente tendo problemas ao rodar applets educacionais da NASA Glenn. Os applets estão sendo atualizados lentamente, mas é um processo demorado. Se você está familiarizado com Java Runtime Environments (JRE), você pode tentar baixar o applet e executá-lo em um Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE), como Netbeans ou Eclipse. A seguir estão os tutoriais para executar applets Java em qualquer um dos IDEs:
Netbeans
Eclipse

Você pode variar a forma da folha de alumínio usando o controle deslizante abaixo da janela de visualização ou espaçando a caixa de entrada, digitando seu novo valor e pressionando a tecla Enter no teclado. À direita está um gráfico da câmara do elevador. Camber é uma medida da quantidade de curvatura do aerofólio. O ponto vermelho mostra as suas condições. Abaixo do gráfico está o valor numérico do elevador. Você pode exibir o valor do elevador (em inglês ou unidades métricas) ou o coeficiente do elevador usando os botões de seleção ao redor da caixa de saída. Clique no botão de escolha e seleccione a partir do menu drop-menu.

Como experiência, defina o acorde a 0,0 por cento e anote a quantidade de elevação. Agora aumente a arqueação para 5 por cento. O elevador aumentou ou diminuiu? Qual é o valor do elevador? Para que lado se moveria este aerofólio?

Pode descarregar a sua própria cópia do programa para correr off-line, clicando neste botão:

Pode investigar melhor o efeito da forma do aerofólio e os outros factores que afectam o elevador, utilizando o Java AppletFoilSim III.Você também pode baixar sua própria cópia do FoilSim para brincar de graça.

Atividades:

Tours guiados