AED27 Aerodinmica Supersnica Asas no regime supersnico Vitor

AED-27 – Aerodinâmica Supersônica Asas no regime supersônico Vitor Kleine Valeria Leite Renato Medeiros

Asas no regime supersônico Sumário n Perfis no regime supersônico q q n n Equação linearizada e solução Sustentação, centro aerodinâmico e arrasto Regras de similaridade Asas no regime supersônico q q q Bordos de ataque e de fuga sub e supersônicos Simetria cônica Formatos gerais AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n Equação potencial linearizada: n Para escoamentos supersônicos: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n No caso de perfis (2 D): n Solução: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n Fisicamente (extradorso): ngulo de Mach AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n Então: n Condição de contorno (tangência): n Analogamente, no intradorso: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n Cp pode ser linearizado por: n A diferença de pressão entre extradorso e intradorso torna-se: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n Integrando encontra-se o coeficiente de sustentação: n n E o coeficiente de momento (em relação ao bordo de ataque): Centro aerodinâmico: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear n O arrasto de onda pode ser encontrado também a partir da pressão, integrando na direção do escoamento: n Notar dependência com arqueamento e espessura Qual seria o melhor perfil supersônico? n Placa plana AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear Tipo populares de perfis supersônicos são o diamante e o parabólico: Fonte: Schlichting & Truckenbrodt (1979). AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Perfis no regime supersônico Teoria Linear Tendência típica dos perfis: Fonte: Schlichting & Truckenbrodt (1979). AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Regras de similaridades n Mudança de variável Como se fosse Mach = AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Regras de similaridades n Analisando as velocidades e as condições de contorno: n E: Também chamada de transformação de Göthert AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Regras de similaridades n Algumas regras gerais desta transformação: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Regras de similaridades AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Regras de similaridades n Para facilitar a transformação, é possível manter a dimensão z como original q Na teoria linear, o Cp é proporcional à espessura e ao ângulo de ataque Também chamada de transformação de Prandtl-Glauert n Então: n Com o perfil da asa e ângulo de ataque da asa iguais aos da asa original AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Regras de similaridades n Algumas regras gerais desta transformação: Iguais AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Bordos de ataque e de fuga n Cone de Mach AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Bordos de ataque e de fuga AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Bordos de ataque e de fuga n Relembrando: Características de escoamento em perfil n Escoamento subsônico n Escoamento supersônico AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Bordos de ataque e de fuga n n n Bordo de ataque subsônico Bordo de fuga subsônico Bordo de ataque subsônico Bordo de fuga supersônico Bordo de ataque supersônico Bordo de fuga supersônico AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Simetria cônica n n Simetria geométrica dentro do cone de influência Equações ficam Limitado a geometrias simples q q Bordos formados por duas retas Possibilidade de perfis limitada simplificadas em uma dimensão AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Simetria cônica n Bordos de ataque e de fuga subsônicos n Bordos de ataque e de fuga supersônicos I, III e IV – Simetria Cônica II – Bordo de ataque supersônico - Pressão constante Duplo tracejado – Sem simetria cônica AED-27 - Aerodinâmica Supersônica Formulas Analíticas Disponíveis

Asas no regime supersônico Simetria cônica n n Expressão de cada região podem ser encontradas em Schlichting & Truckenbrodt (1979), pag. 284. Para a região II: q q Bordo supersônico Pode ser interpretado como um escoamento supersônico que incide na direção normal ao bordo de ataque: AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Formatos gerais n n n Para formatos gerais de asas, é necessário distribuir fontes e dipolos para satisfazer às condições de contorno. Uma das técnicas que pode ser utilizada é o método dos painéis (não será detalhado). No caso específico do DATCOM, métodos aproximados e semi-empíricos são utilizados. AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Asas no regime supersônico Referências n Mais detalhadamente em: q Schlichting, H. and Truckenbrodt, E. “Aerodynamics of the Airplane”, 1979. AED-27 - Aerodinâmica Supersônica