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Efecto Stall
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Si el angulo de ataque es muy grande los torbellinos que se forman en la parte superior trasera del ala tienden a avanzar hasta que alcanzan el borde superior al inicio del ala cubriendo toda la parte superior con torbellinos. En esta condición la sustentación desciende dramáticamente generando lo que se denomina el efecto Stall y que puede llevar a una caída descontrolada del objeto (avión/ave).Existen situaciones en que tanto aviones como aves han usado este efecto para realizar ataques sorpresa desde gran altura desarrollando una técnica para volver a controlar el vuelo y no estrellare en tierra.
ID:(1462, 0)
Coeficiente de sustentación
Descripción
El coeficiente de sustentación ($C_L$) es una función del ERROR:6121,0 y generalmente sigue la tendencia indicada en la siguiente figura:
En el caso representado, la pendiente es del orden de 1.5 por cada 15 grados, es decir, 0.1 1/grado o 5.73 1/radian.
ID:(7148, 0)
Ala en el flujo
Descripción
En una maqueta de ala en un túnel de viento, se puede observar cómo al principio el flujo es laminar y, a medida que avanza hacia el extremo del ala, se desarrolla un flujo turbulento:
Cuando el ángulo de ataque supera un valor crítico (generalmente entre 15 y 30 grados, dependiendo del diseño), la superficie del ala se cubre de vórtices y la sustentación disminuye abruptamente hasta llegar a cero.
En este punto, se produce un fenómeno conocido como entrada en pérdida (stall), donde el flujo de aire sobre el ala se separa y se forman vórtices turbulentos. Estos vórtices interrumpen el flujo suave del aire, reduciendo drásticamente la sustentación y afectando la capacidad de control de la aeronave. Es fundamental evitar que el ángulo de ataque supere este valor crítico para mantener la aeronave en vuelo estable y seguro.
ID:(1165, 0)
Caso de Stall
Descripción
A baja velocidad en que el flujo es predominantemente laminar se puede definir y calcular la circulación aerodinamica ($\Gamma$) en torno del objeto.
la circulación aerodinamica ($\Gamma$) permite calcular con el teorema de KuttaJoukowski la fuerza de sustentación ($F_L$) que es con la densidad ($\rho$) y la velocidad respecto del medio ($v$) igual a
| $ \displaystyle\frac{ F_L }{ L } = - \rho v \Gamma$ |
El ala genera torbellinos pero estos se arrastran detras del ala sin afectar la circulación. Cuando aumenta el angulo de ataque del ala ($\alpha$) los torbellinos comienzan a literalmente subir sobre el ala distorcionando el flujo y con ello la la circulación aerodinamica ($\Gamma$).
En forma simplificada se puede considerar que el tramo con torbellinos no contribueye a la circulación reduciendose dramaticamente la fuerza de sustentación ($F_L$) o en su efecto el coeficiente de sustentación ($C_L$).
ID:(1164, 0)
Caso de Boeing 747 de Carga en Bagram, Afghanistan
Video
El vuelo de National Airlines 102, un carguero del tipo Boeing 747-400 que despegaba de Bagram en Afganistán, sufrió un trágico accidente el 29 de abril de 2013 debido al desplazamiento de la carga durante el despegue. Este desplazamiento de la carga provocó un aumento en el ángulo de ataque que llevó al ala a perder su capacidad de generar sustentación, lo que se conoce como el efecto de entrada en pérdida (stall). Además, el desplazamiento de la carga causó daños al sistema hidráulico de los timones de cola, dejando la aeronave completamente fuera de control. Trágicamente, los 7 miembros de la tripulación perdieron la vida instantáneamente en el impacto.
Aquí tienes una simulación que muestra el fatídico despegue: Simulación
ID:(11066, 0)
Efecto Stall
Modelo
Si el angulo de ataque es muy grande los torbellinos que se forman en la parte superior trasera del ala tienden a avanzar hasta que alcanzan el borde superior al inicio del ala cubriendo toda la parte superior con torbellinos. En esta condición la sustentación desciende dramáticamente generando lo que se denomina el efecto Stall y que puede llevar a una caída descontrolada del objeto (avión/ave). Existen situaciones en que tanto aviones como aves han usado este efecto para realizar ataques sorpresa desde gran altura desarrollando una técnica para volver a controlar el vuelo y no estrellare en tierra.
Variables
Cálculos
a 
,
luego, seleccione la variable: 
a 
Cálculos
Variable
Dado
Calcule
Objetivo :
Ecuación
A utilizar
Ecuaciones
La fuerza de sustentación ($F_L$), junto con la envergadura de las alas ($L$), la densidad ($\rho$), el factor de velocidad superior del ala ($c_t$), el factor de velocidad inferior del ala ($c_b$), la largo superior del ala ($l_t$), la largo inferior del ala ($l_b$) y la velocidad respecto del medio ($v$), se encuentra en
| $ F_L = \rho L ( c_b l_b - c_t l_t ) v ^2$ |
Si consideramos la superficie que genera sustentación ($S_w$), definido por la envergadura de las alas ($L$), la largo superior del ala ($l_t$) y la largo inferior del ala ($l_b$),
| $ S_w = \displaystyle\frac{1}{2} L ( l_t + l_b )$ |
y para el coeficiente de sustentación ($C_L$), definido como
| $ C_L = 4\displaystyle\frac{ c_t l_t - c_b l_b }{ l_t + l_b }$ |
obtenemos
| $ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$ |
(ID 4417)
(ID 4441)
La fuerza de sustentación ($F_L$) junto con la densidad ($\rho$), la superficie que genera sustentación ($S_w$), el coeficiente de sustentación ($C_L$) y la velocidad respecto del medio ($v$) se representa como
| $ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$ |
lo cual, junto con la masa del cuerpo ($m$) y la aceleración gravitacional ($g$), debe ser igual a:
| $ F_g = m g $ |
es decir:
$\displaystyle\frac{1}{2}\rho S_wC_Lv^2=mg$
lo que resulta en:
| $ C_L =\displaystyle\frac{2 m g }{ \rho S_w }\displaystyle\frac{1}{ v ^2}$ |
(ID 4442)
El coeficiente de sustentación ($C_L$) se calcula con la masa del cuerpo ($m$), la aceleración gravitacional ($g$), la superficie que genera sustentación ($S_w$), la densidad ($\rho$) y la velocidad respecto del medio ($v$) de la siguiente manera:
| $ C_L =\displaystyle\frac{2 m g }{ \rho S_w }\displaystyle\frac{1}{ v ^2}$ |
As , con la constante de proporcionalidad del coeficiente de sustentación ($c$) y el angulo de ataque del ala ($\alpha$)
| $ C_L = c \alpha $ |
se obtiene
| $ \alpha =\displaystyle\frac{2 m g }{ c \rho S_w }\displaystyle\frac{1}{ v ^2}$ |
(ID 4443)
Ejemplos
(ID 15176)
El coeficiente de sustentación ($C_L$) es una funci n del ERROR:6121,0 y generalmente sigue la tendencia indicada en la siguiente figura:
En el caso representado, la pendiente es del orden de 1.5 por cada 15 grados, es decir, 0.1 1/grado o 5.73 1/radian.
(ID 7148)
En una maqueta de ala en un t nel de viento, se puede observar c mo al principio el flujo es laminar y, a medida que avanza hacia el extremo del ala, se desarrolla un flujo turbulento:
Cuando el ngulo de ataque supera un valor cr tico (generalmente entre 15 y 30 grados, dependiendo del dise o), la superficie del ala se cubre de v rtices y la sustentaci n disminuye abruptamente hasta llegar a cero.
En este punto, se produce un fen meno conocido como entrada en p rdida (stall), donde el flujo de aire sobre el ala se separa y se forman v rtices turbulentos. Estos v rtices interrumpen el flujo suave del aire, reduciendo dr sticamente la sustentaci n y afectando la capacidad de control de la aeronave. Es fundamental evitar que el ngulo de ataque supere este valor cr tico para mantener la aeronave en vuelo estable y seguro.
(ID 1165)
A baja velocidad en que el flujo es predominantemente laminar se puede definir y calcular la circulación aerodinamica ($\Gamma$) en torno del objeto.
la circulación aerodinamica ($\Gamma$) permite calcular con el teorema de KuttaJoukowski la fuerza de sustentación ($F_L$) que es con la densidad ($\rho$) y la velocidad respecto del medio ($v$) igual a
| $ \displaystyle\frac{ F_L }{ L } = - \rho v \Gamma$ |
El ala genera torbellinos pero estos se arrastran detras del ala sin afectar la circulaci n. Cuando aumenta el angulo de ataque del ala ($\alpha$) los torbellinos comienzan a literalmente subir sobre el ala distorcionando el flujo y con ello la la circulación aerodinamica ($\Gamma$).
En forma simplificada se puede considerar que el tramo con torbellinos no contribueye a la circulaci n reduciendose dramaticamente la fuerza de sustentación ($F_L$) o en su efecto el coeficiente de sustentación ($C_L$).
(ID 1164)
El vuelo de National Airlines 102, un carguero del tipo Boeing 747-400 que despegaba de Bagram en Afganist n, sufri un tr gico accidente el 29 de abril de 2013 debido al desplazamiento de la carga durante el despegue. Este desplazamiento de la carga provoc un aumento en el ngulo de ataque que llev al ala a perder su capacidad de generar sustentaci n, lo que se conoce como el efecto de entrada en p rdida (stall). Adem s, el desplazamiento de la carga caus da os al sistema hidr ulico de los timones de cola, dejando la aeronave completamente fuera de control. Tr gicamente, los 7 miembros de la tripulaci n perdieron la vida instant neamente en el impacto.
Aqu tienes una simulaci n que muestra el fat dico despegue: Simulaci n
(ID 11066)
(ID 15189)
ID:(1462, 0)