Induced Drag,Flaps & Trailing Vortices

[A320 Pilot]

salve a tutti, ho notato una grossa discrepanza tra la resistenza indotta e i vortici d'estremità. estendendo i flap la resistenza indotta aumenta, diminuisce o rimane costante ?????

inoltre : If flaps are deployed at constant IAS in straight and level flight, the magnitude of tip vortices will eventually: (flap span less then wing span)

A decrease
B remain the same
C increase
D increase or decrease, depending on the initial AOA

io ho selezionato la A e infatti è quella giusta, ma se l'intensità dei vortici d'estremità è maggiore in clean config. perchè la resistenza indotta non cambia ????

perchè sul grafico della resistenza da me postato la curva della resistenza indotta non si muove ???

grazie

[flyingbrandon]

io ho selezionato la A e infatti è quella giusta, ma se l'intensità dei vortici d'estremità è maggiore in clean config. perchè la resistenza indotta non cambia ????

perchè sul grafico della resistenza da me postato la curva della resistenza indotta non si muove ???

grazie

Ma il grafico per confrontarla con clean dove è? Il grafico 6.18 mi pare indicasse la figura.

[flyingbrandon]

Tieni presente poi chenquei grafici forniscono un comportamento qualitativo di quello che succede, e in questo caso ti hanno messo DRAG su V...perché è il fattore predominante...con flap, a parità di velocità avrai comunque quel grafico leggermente traslato in basso ma di forma analoga....quindi non è molto significativo per le differenze che cerchi tu e quello che il grafico vuole mostrarti....

[A320 Pilot]

non esiste un grafico che confronta la resistenza indotta tra la configurazione clean e quella sporca perchè il libro dice che non varia , il grafico non si muove, li dice che maggiori sono i vortici,maggiore è la resistenza indotta, e dice nell'altra figura che i vortici sono più intensi in configurazione clean, quindi mi viene da pensare che la resistenza indotta è maggiore in clean, ma non è vero perchè dice che non varia e anche calcolando la resistenza indotta non varia. ora vorrei capire il motivo per la quale non varia sta resistenza .......

[Thechief]

non esiste un grafico che confronta la resistenza indotta tra la configurazione clean e quella sporca perchè il libro dice che non varia , il grafico non si muove, li dice che maggiori sono i vortici,maggiore è la resistenza indotta, e dice nell'altra figura che i vortici sono più intensi in configurazione clean, quindi mi viene da pensare che la resistenza indotta è maggiore in clean, ma non è vero perchè dice che non varia e anche calcolando la resistenza indotta non varia. ora vorrei capire il motivo per la quale non varia sta resistenza .......

Oggi sono in vena di rispondere ai tuoi topic.
Io di solito questi dubbi li risolvo con la matematica, che non e' un'opinione, credo...
Comunque:

Coefficiente di resistenza totale= Cr
Coefficiente resistenza di profilo (coeff resistenz forma + coeff resistenza attrito)= Cro
Coefficiente resistenza indotta= Cp^2/3.14*lambda *e
Dove:
Lamdba= allungamento alare= b (apertura alare)^2/S (superficie)
e= coefficiente di Oswald (in base alla distribuzione della portanza che la assumiamo elittica===>e=1)
Arriviamo al dunque:

Cr=Cro+Cp^2/pigreco*Lambda*e

La tua domanda era: se estendiamo i flap cosa succede alla resistenza indotta o meglio al coefficiente della resistenza indotta?
Flap===>piu' superficie===>Lambda cala===>aumento coefficiente resistenza indotta (lambda si trova a denominatore)===>aumento coefficiente resistenza totale
E poi scusa: la resistenza indotta non si manifesta in grandi proporzioni a basse velocita' quando la diferenza di pressione tra dorse e ventre e' relativamente grande?
Ciao

[A320 Pilot]

attento però estendendo i flap solo di tipo fowler aumenta la superficie.......e comunque anche io ho calcolato la resistenza indotta e acnhe li non mi risulta che la resistenza varia al variare della configurazione, e solo che trovo inestatto quello che il libro dice, ....lui dice che la resistenza indotta dipende dai vortici d'estremità, infatti c'è scritto, maggiori i vortici ,maggiore è la resistenza indotta.......e c'è anche scritto che in configurazione clean i vortici sono maggiori a causa dell'angolo d'attacco maggiore e quindi maggior depressione..........ma quindi se in configurazione pulita i vortici sono maggiori allora vuol dire che estendendo i flap i vortici diminuiscono......

[Luke3]

Cosi' e' stato spiegato anche a me, tanto che nell'ultimo test online dell'AOPA americana riguardo alla turbolenza di scia c'e' la domanda: "quando sono piu' forti i vortici di scia?" e la risposta giusta indicata era "a basse velocita' in configurazione pulita" . Estendendo i flap dovrebbero diminuire di intensita', e l'effetto immagino dipenda dal tipo di flap che si monta.
Ho fatto la tesina di maturita' su questo effetto utilizzando un 150, ma ho concluso, e forse e' per questo che non e' riportato sul grafico, che per quanto riguarda le normali operazioni di volo e' praticamente ininfluente, perche' l'aumento di resistenza parassita che porta l'abbassamento dei flap e' comunque predominante. Dove va tenuto in mente invece e' nel parlare di turbolenza di scia.
Ora, le mie conoscenze di aerodnamica sono quelle da pilota privato, il corso di dinamica dei fluidi lo dovrei fare fra un paio d'anni quindi potrebbe essere che sto usando un modello troppo semplificato.

[SaturnV]

Nooooooooooo !
Piano con le formule !
Allora, pensate un po' a cosa accade quando "abbassate" i flap, e non tutti i tipi aumentano la superfice dell'ala.
Cosa succede alla corda alare ?
E cosa succede se la corda alare (teorica) ha una maggiore incidenza rispetto all'asse longitudinale ? (voi italiani lo chiamate calettamento ?)
Per uno stesso angolo di attacco avro' un minor angolo di pitch (up) e l'ala che e' fissa sulla fusoliera avra' un angolo minore col vento relativo a parita' di speed e di lift.
Quindi tip vortex minori e minor drag indotta.
E' una castroneria ?
Per me no.

[A320 Pilot]

be estendendo i flap l'angolo d'attacco aumenta, però se dobbiamo mantenere quota a parità di velocità dobbiamo abbassare l'incidenza in modo do ottenere lo stesso Cl, secondo me 'intensità dei vortici d'estremità diminuisce estendendo i flap perchè con i flap voleremo ad un'inclinazione alare minore rispetto in configurazione clean, questo porta ad una depressione minore rispetto in clean e quindi vortici di intensità minore......

[Thechief]

Nooooooooooo !
Piano con le formule !
Allora, pensate un po' a cosa accade quando "abbassate" i flap, e non tutti i tipi aumentano la superfice dell'ala.
Cosa succede alla corda alare ?
E cosa succede se la corda alare (teorica) ha una maggiore incidenza rispetto all'asse longitudinale ? (voi italiani lo chiamate calettamento ?)
Per uno stesso angolo di attacco avro' un minor angolo di pitch (up) e l'ala che e' fissa sulla fusoliera avra' un angolo minore col vento relativo a parita' di speed e di lift.
Quindi tip vortex minori e minor drag indotta.
E' una castroneria ?
Per me no.

Le formule sono corrette, poi il ragionamento può lasciare a desiderare perchè tante imposizioni sono state omesse.
Questo è quello che so a riguardo ed è quello che mi hanno insegnato, a livello teorico un perito costruz aer sa questo, poi ripeto, livello teorico.

[bulldog89]

be estendendo i flap l'angolo d'attacco aumenta, però se dobbiamo mantenere quota a parità di velocità dobbiamo abbassare l'incidenza in modo do ottenere lo stesso Cl, secondo me 'intensità dei vortici d'estremità diminuisce estendendo i flap perchè con i flap voleremo ad un'inclinazione alare minore rispetto in configurazione clean, questo porta ad una depressione minore rispetto in clean e quindi vortici di intensità minore......

esatto, con i flap aumenta Cl quindi per mantenere la stessa traiettoria diminuisce l'AOA e i vortici diminuiscono

[vihai]

Sempre partendo dal presupposto che per creare portanza io devo accelerare una massa d'aria verso il basso, a parità di velocità ho sempre a disposizione la stessa massa per unità di tempo.

Non vedo quindi come il cambiare la forma dell'ala possa (in prima approssimazione) influire sulla velocità dei vortici e quindi sulla loro energia quindi sulla potenza assorbita per generarli e di conseguenza sulla forza di resistenza risultante.

[87Nemesis87]

esatto, con i flap aumenta Cl quindi per mantenere la stessa traiettoria diminuisce l'AOA e i vortici diminuiscono

però scusate ma io non riesco a capire...

la resistenza indotta dipende dal Cl al numeratore e dall'allungamento al denominatore.

Ok io abbasso i flap e avrei un aumento del Cl, ma siccome voglio volare livellato e a stessa velocità abbasso il muso per mantenere lo stesso Cl di prima; ok ...il numeratore resta uguale.

però abbassando i flap la mia superficie aumenta, di conseguenza l'allungamento diminuisce...quindi la resistenza indotta aumenta...quindi così dovrebbero fare i vortici di estremità.

...non capisco ...dov'è che stò sbagliando?

[Mark P]

http://myaviationtutor.com/wp-content/u ... d-drag.jpg

e ho detto tutto.

[vihai]

Ok io abbasso i flap e avrei un aumento del Cl, ma siccome voglio volare livellato e a stessa velocità abbasso il muso per mantenere lo stesso Cl di prima

Se i flap aumentano la superficie alare tu abbassi il muso per ottenere un Cl *più piccolo* di prima, perché quello che vuoi è ottenere la stessa portanza e la portanza è 1/2*ρ*v^2*S*Cl che dipende dalla superficie alare.

però abbassando i flap la mia superficie aumenta, di conseguenza l'allungamento diminuisce...quindi la resistenza indotta aumenta...quindi così dovrebbero fare i vortici di estremità.

La superficie aumenta, l'allungamento diminuisce, Cl diminuisce.

La resistenza indotta rimane uguale.

[87Nemesis87]

ok...tutto parte dal presupposto che devo avere la stessa portanza.

...non avevo colto questo punto... grazie

[A320 Pilot]

Ok io abbasso i flap e avrei un aumento del Cl, ma siccome voglio volare livellato e a stessa velocità abbasso il muso per mantenere lo stesso Cl di prima

Se i flap aumentano la superficie alare tu abbassi il muso per ottenere un Cl *più piccolo* di prima, perché quello che vuoi è ottenere la stessa portanza e la portanza è 1/2*ρ*v^2*S*Cl che dipende dalla superficie alare.

però abbassando i flap la mia superficie aumenta, di conseguenza l'allungamento diminuisce...quindi la resistenza indotta aumenta...quindi così dovrebbero fare i vortici di estremità.

La superficie aumenta, l'allungamento diminuisce, Cl diminuisce.

La resistenza indotta rimane uguale.

ma scusa se l'allungamento alare è il rapporto tra l'apertura alare e la corda media, se estendo i flap l'apertura non varia, ma la corda si , aumenta, quindi siccome è un rapporto l'allungamento diminuisce e la resistenza indotta diminuisce, però perchè dici che il Cl diminuisce se dobbiamo mantenere la stessa portanza alla stessa velocità ???

grazie

[vihai]

ma scusa se l'allungamento alare è il rapporto tra l'apertura alare e la corda media, se estendo i flap l'apertura non varia, ma la corda si , aumenta, quindi siccome è un rapporto l'allungamento diminuisce

...e fin qui siamo d'accordo.

e la resistenza indotta diminuisce

Se diminuisci l'allungamento, a parità di portanza, semmai aumenta la resistenza indotta.

però perchè dici che il Cl diminuisce se dobbiamo mantenere la stessa portanza alla stessa velocità ???

La velocità abbiamo detto che la manteniamo uguale per ipotesi.
La portanza la manteniamo uguale perché in prima approssimazione rimane uguale al peso dell'aeromobile.

Se quindi aumenti la superficie con i flap, l'unica altra variabile nella formula della portanza è il Cl, quindi dovrai diminuire il Cl cambiando l'angolo di incidenza.

Alla fine, la diminuzione del Cl e la diminuzione dell'allungamento si compensano e la resistenza indotta non varia.

Te ne puoi convincere pensando all'interpretazione newtoniana della portanza che ho citato qualche post prima.

[SaturnV]

Domanda: se abbasso i flap di un Piper, aumento la superfice alare ? E all'allungamento che succede ? E alla corda che mi succede ? Mo' la Piper smonta tutte le vostre tesi ? Non e' che tutti montano dei flower.

[vihai]

Domanda: se abbasso i flap di un Piper, aumento la superfice alare ? E all'allungamento che succede ? E alla corda che mi succede ? Mo' la Piper smonta tutte le vostre tesi ? Non e' che tutti montano dei flower.

Il discorso che si faceva aveva come presupposto che si parlasse di fowler flap che cambiano la superficie alare.

In caso di flap che cambiano solo il profilo alare non cambia nulla, Cl rimane uguale, S rimane uguale, l'allungamento non cambia, la resistenza indotta rimane uguale.

[tristar]

Domanda: se abbasso i flap di un Piper, aumento la superfice alare ? E all'allungamento che succede ? E alla corda che mi succede ? Mo' la Piper smonta tutte le vostre tesi ? Non e' che tutti montano dei flower.

Il discorso che si faceva aveva come presupposto che si parlasse di fowler flap che cambiano la superficie alare.

In caso di flap che cambiano solo il profilo alare non cambia nulla, Cl rimane uguale, S rimane uguale, l'allungamento non cambia, la resistenza indotta rimane uguale.

forse non cambia di tanto, ma non mi sentirei di dire che resta la stessa, perchè sulla resistenza indotta incide anche il parametro di oswald che riflette la distribuzione di circuitazione sull'apertura, la quale molto probabilmente varia estendendo i flaps, anche se non cambia la superficie.

[vihai]

forse non cambia di tanto, ma non mi sentirei di dire che resta la stessa

Infatti ho scritto più volte "in prima approssimazione" perché poi se andiamo ad indagare meglio viene fuori un po' di tutto, ne sono convinto.

Ma con la nostra bell'ala ideale che forma il suo bel vortice ideale ci convinciamo che a parità di portanza e apertura alare né la forma, né la superficie incidono sulla resistenza indotta.

[nickthenava]

Mi permetto di intervenire ritornando alla domanda iniziale perche magari ci si è arrivati alla risposta ma me la sono persa.
Estendo i flap e a parità di portanza i vortici d'estremità diminuiscono perche devo diminuire l'incidenza .
Quindi da qui dedico che essi dipendono dall'incidenza.
Poi pero sul libro vedo che estendendo i flap la resistenza indotta non varia, ma dato che la resistenza indotta è proporzionale alla forza dei vortici di estremità e i vortici si sono ridotti, come mai non si riduce??
Ciao

[nerico]

io ipotizzerei che il perchè di certi discorsi sia legato alla posizione dei flap, cioè se penso ai vortici dell'ala che se non mi ricordo male si vedono alla estremità, questi vortici cambiano con l'incidenza ( credo sia questa ).
la portanza che produce in più il flap direi che è più concentrata dalle parti del flap che dovrebbe essere vicino alla fusoliera e non alla fine dell'ala.
ho detto la mia.
E

[nickthenava]

Insomma se estendo il flap si riducono i vortici a parità di altri fattori ma la induced drag rimane costante perche rimane invariato il cl ? Corretto??
Ciao

[A320 Pilot]

si se tieni gli altri fattori costanti come hai detto tù l'unica variabile è il CL quindi sia con flap esteso che retratto la portanza è la stessa e quindi la resistenza indotta non varia .