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Los vortilones son dispositivos aerodinámicos fijos en las alas de los aviones que se utilizan para mejorar el manejo a bajas velocidades. [1] [2]
El vortilon fue inventado [3] por aerodinámicos que trabajaban en Douglas Aircraft , quienes previamente habían desarrollado los pilones del motor para el Douglas DC-8 . Los pilones originales que envolvían el borde de ataque del ala tuvieron que ser recortados para reducir la excesiva resistencia de crucero. [4] Las pruebas en túnel de viento del siguiente avión comercial de Douglas, el Douglas DC-9 que no tenía motores debajo del ala, mostraron que un pilón de motor recortado sería beneficioso para la sustentación del ala y la corriente ascendente en la cola en la pérdida a baja velocidad. El pilón se redujo en tamaño y se convirtió en el vortilon ( VORT ex-generating-p YLON ). [5]
Los vortilones consisten en una o más placas planas unidas a la parte inferior del ala cerca de su borde de ataque, alineadas con la dirección del vuelo. [6] Cuando se reduce la velocidad y el avión se aproxima al punto de pérdida , el flujo local en el borde de ataque se desvía hacia afuera; este componente transversal de la velocidad alrededor del vortilón crea un vórtice que fluye alrededor de la superficie superior, lo que energiza la capa límite . [6] Una capa límite más turbulenta, a su vez, retrasa la separación del flujo local.
Los vortilones se utilizan a menudo para mejorar el rendimiento de los alerones a baja velocidad , [1] [7] aumentando así la resistencia al giro . Se pueden utilizar como una alternativa a las vallas del ala , que también restringen el flujo de aire a lo largo de la envergadura del ala. [1] Los vortilones solo emiten vórtices en ángulos de ataque altos [8] y producen menos resistencia a velocidades más altas que las vallas del ala. [9] Los pilones utilizados para montar motores a reacción debajo del ala producen un efecto similar. [10]
La aparición de flujo en el sentido de la envergadura en ángulos de ataque elevados, como el que se observa en alas en flecha , es un requisito esencial para que los vortilones resulten eficaces. Según Burt Rutan , los vortilones instalados en alas rectas no tendrían ningún efecto. [11]
Los vortilones se introdujeron por primera vez con el McDonnell Douglas DC-9 para lograr un fuerte momento de cabeceo con el morro hacia abajo justo más allá del estancamiento normal y su influencia dejó de tener efecto más allá de un ángulo de ataque de 30 grados. [10] [12] Se han utilizado en aviones posteriores, incluidos:
- Avión McDonnell Douglas MD-80
- Avión McDonnell Douglas MD-90
- Boeing 717
- Rutan VariEze , reemplazo de los puños de borde de ataque (1984)
- Rutan Long-EZ
- Acogedor MK IV
- Serie BAe 125 1000 [9]
- Hawker 800XP [7]
- Familia Embraer ERJ 145 [1]
- Learjet 45 [13]
- Avioneta Swift [13]
- Vought F-8 Crusader experimental con ala supercrítica. El ala supercrítica habría sido propensa a cabecear hacia arriba, ya que el ala tenía mayor flecha y relación de aspecto en comparación con el ala estándar. No se experimentaron problemas de cabeceo hacia arriba con los vortilones instalados. [14] [15]
- Bombardier Challenger 300 , que más tarde se convertiría en el Challenger 350 y la nueva serie 3500.
Véase también
Referencias
- ^ abcd "Unicom". Flying : 75. Julio de 2002. Consultado el 7 de octubre de 2011 .
- ^ Houghton, Edward Lewis; Carpenter, Peter William (2003). Aerodinámica para estudiantes de ingeniería (5.ª ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. pp. 514. ISBN 0750651113.OCLC 50441321 .
- ^ "Dispositivo de control de pérdida para alas en flecha".
- ^ https://www.scribd.com/document/50976964/Aerodinámica aplicada en la Douglas Aircraft Company, Fig. 23
- ^ https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.43770, pág. Fig. 13
- ^ ab Raymer, Daniel P. (1999). "8.2 Consideraciones aerodinámicas en el diseño de configuración". Diseño de aeronaves: un enfoque conceptual (3.ª ed.). Reston, Virginia: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. pág. 183. ISBN 1-56347-281-3.
- ^ ab McClellan, J. Mac (noviembre de 2002). "Hawker 800XP". Flying : 75 . Consultado el 7 de octubre de 2011 .
- ^ Barnard, RH; Philpott, DR (2010). "Capa límite y problemas de pérdida en alas en flecha". Vuelo en aeronave (4.ª ed.). Harlow, Inglaterra: Prentice Hall. pág. 75. ISBN 978-0-273-73098-9.
- ^ ab McClellan, J. Mac (febrero de 1993). "BAE 1000 eleva el nombre de Hawker a nuevas alturas". Flying : 88 . Consultado el 7 de octubre de 2011 .
- ^ ab "El DC-9 y la pérdida de sustentación". Flight International : 442. 25 de marzo de 1965 . Consultado el 7 de octubre de 2011 .
- ^ Vortilons para Variezes, El empujador de canards , n°42, octubre de 1984
- ^ Shevell, Richard S.; Schaufele, Roger D. (noviembre-diciembre de 1966). "Características de diseño aerodinámico del DC-9". Journal of Aircraft . 3 (6): 515–523. doi :10.2514/3.43770.
- ^ ab Smith, Steve. "Recursos para aprender sobre los vortilones". NASA Quest. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2010. Consultado el 7 de octubre de 2011 .
- ^ https://archive.org/details/DTIC_ADA247719 8-4
- ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88410main_H-1957V1.pdf,p.87 [ enlace roto ]
Enlaces externos
Medios relacionados con Vortilon en Wikimedia Commons- Wing Vortex Devices de Aerospaceweb.org explica los vortilones y otros dispositivos de alas generadores de vórtices
