¿Qué es Interferencia aerodinámica?

Si hay dos o más objetos en el mismo campo de flujo, su influencia perturbadora hará que la fuerza aerodinámica que actúa sobre un objeto sea diferente del valor cuando el objeto existe solo.

Por ejemplo, la interferencia de la pared del túnel de viento al modelo de prueba en el túnel de viento, la interferencia del suelo a la aeronave durante el despegue y el aterrizaje (ver efecto suelo), etc.

La interferencia aerodinámica no solo ocurre entre varios objetos separados entre sí sino a cierta distancia, sino que también ocurre cuando varios objetos están conectados entre sí. Por ejemplo, un avión se compone de alas, fuselaje, cola y dispositivos de propulsión.

Como resultado de la interferencia mutua entre el campo de presión y la capa límite de los diversos componentes, la fuerza aerodinámica que actúa sobre toda la aeronave no es simplemente igual a la suma de las fuerzas aerodinámicas generadas por las partes aisladas, y la interferencia aerodinámica debe ser tenido en cuenta y el incremento producido.

Para el avión con el ala de cola detrás del ala, la interferencia aerodinámica incluye principalmente la interferencia entre el ala y el fuselaje, entre el ala y la cola, y la interferencia del chorro del motor en el fuselaje.

La interferencia mutua entre el ala (cola) y el fuselaje Elfuselaje aumenta el ángulo de ataque en el ala expuesta, aumentando así la sustentación del ala expuesta. Por otro lado, la diferencia de presión entre las superficies superior e inferior de las alas expuestas se transmite al fuselaje, lo que también hace que el fuselaje genere incrementos de sustentación.

Para la combinación de un fuselaje cilíndrico infinitamente largo y un ala con una relación de aspecto pequeña (ver las características aerodinámicas del ala), la teoría muestra que cuando el ángulo de instalación del ala es cero, la relación de sustentación de la combinación ala-fuselaje es de De izquierda a derecha Una sola ala compuesta de alas semiexpuestas tiene una gran sustentación.

La interferencia aerodinámica también tiende a hacer que la resistencia del conjunto del fuselaje del ala (cola) sea mayor que la suma de la resistencia del ala única (cola) y el fuselaje único, y el incremento se denomina resistencia a la interferencia.

A velocidades subsónicas, se debe principalmente al engrosamiento o incluso a la separación de la capa límite en la unión del ala y el fuselaje que interfieren entre sí, resultando en un aumento en el tipo de resistencia (ver características aerodinámicas).

Cuando el ángulo de la interfaz entre el ala y el fuselaje es inferior a 90 °, el aumento de la resistencia tipo es el más grave, en este momento se deben tomar medidas de rectificación en la conexión del cuerpo del ala o se deben utilizar bloques de relleno de esquina.

A velocidades transónicas y supersónicas, además de la resistencia a la interferencia, también se generará resistencia a las ondas de interferencia debido a la interferencia mutua de ondas de choque entre las alas y el fuselaje. Si se diseña correctamente, la resistencia de esta onda de interferencia puede ser negativa, es decir, actúa como una fuerza de tracción.

La interferencia mutua entre el ala y la cola, elsistema de vórtice del ala induce un lavado descendente en el ala de la cola, lo que reduce el ángulo de ataque local de la sección de la cola y cambia la fuerza aerodinámica que actúa sobre el ala de la cola. El sistema de vórtice de cola se encuentra detrás del ala y tiene poco efecto sobre el ala. A velocidades supersónicas, dado que la señal no se puede transmitir en el flujo inverso, la cola no interfiere con el ala.

Interferenciadel chorro del motor en la parte trasera del fuselaje El chorro del motor expulsado por la boquilla en la parte inferior del fuselaje tiene dos efectos de interferencia en la parte trasera del fuselaje (la parte trasera contraída también se llama "popa"): uno es la expulsión efecto y el otro es el efecto de volumen. Bajo la acción de expulsión del jet de alta velocidad, la presión en la popa del fuselaje cae y la resistencia aumenta, lo que es una desventaja.

Si la presión estática del chorro en la boquilla excede su valor crítico (ver la boquilla), el chorro detrás de la boquilla se expandirá libremente y su volumen aumentará bruscamente, lo que hará que el flujo de derivación se desvíe hacia afuera y la presión en la popa aumentará aumentar, lo que resulta en una disminución de la resistencia.

En el flujo de aire supersónico, la desviación hacia afuera de la circunfluencia va acompañada de una onda de choque. La alta presión después de la onda de choque pasará a través de la capa límite hacia la superficie de la popa, lo que también reduce la resistencia.

Además de estas interferencias aerodinámicas, están las góndolas del motor instaladas en las alas, los tanques de combustible auxiliares, misiles y otros objetos externos suspendidos bajo las alas o el fuselaje, y la interferencia mutua con los pilones, alas o fuselaje.

La interferencia aerodinámica es inevitable, y a menudo se toman varias medidas para hacer de la interferencia aerodinámica un factor favorable en el proceso de diseño de aeronaves. Por ejemplo, el uso de leyes de áreas transónicas y supersónicas para reducir la resistencia a sustentación cero de las aeronaves transónicas y supersónicas.