Grado Estabilidad Direccional de un avión CASA 212-300
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FUERZA AÉREA DE CHILE COMANDO DE PERSONAL DIVISIÓN DE EDUCACIÓN
ACADEMIA POLITÉCNICA AERONÁUTICA
ESTABILIDAD Y CONTROL TP N°4: Grados de Estabilidad
Estática Direccional
STE (I) Carlos Astete G. STE (I) Felipe Osorio M.
VII Año de Ingeniería Aeronáutica
2
INDICE
OBJETIVO ........................................................................................................ 3
CONDICIONES DE ESTABILIDAD ESTÁTICA DIRECCIONAL ..................... 3
CONTRIBUCIONES A LA ESTABILIDAD ....................................................... 5
A. Contribución del ala. ...................................................................................... 5
B. Contribución de la Potencia-Motor hélice ...................................................... 5
C. Contribución del Empenaje Vertical ............................................................... 8
D. Contribución del Fuselaje ............................................................................ 12
CUADRO RESUMEN ..................................................................................... 18
ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................ 19
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................. 22
ANEXO 1 ........................................................................................................ 23
3
OBJETIVO
Para el avión CASA 212-300, establecer el grado de estabilidad estática
direccional.
Por otra parte, para realizar el proceso de cálculo se tendrán las
siguientes consideraciones:
1. En la contribución de Potencia se tendrán en cuenta los efectos directos
e indirectos.
2. Peso al 90% del peso máximo de despegue.
3. Considerando que se analizarán 3 posiciones del CG.
Condición 1: 10% de Cuerda Media Aerodinámica (CMA)
Condición 2: 35% de Cuerda Media Aerodinámica (CMA)
Condición 3: 90% de Cuerda Media Aerodinámica (CMA)
CONDICIONES DE ESTABILIDAD ESTÁTICA DIRECCIONAL
El grado de EED del avión, dependerá del valor del coeficiente de
momento de guiñada en función de su ángulo de deslizamiento, y se
deduce que será estáticamente estable en el sentido direccional si, a partir
de una condición de equilibrio inicial, la aeronave genera un momento de
guiñada positivo cuando una perturbación tienda a originar un deslizamiento
también positivo. A su vez, se dice que una aeronave es estáticamente
inestable si en el mismo caso se genera un momento de guiñada negativa.
Entonces la condición de estabilidad estática direccional se puede escribir
Gráfico 1. Momento de Guiñada respecto a su CG v/s Ángulo de Guiñada
4
como:
𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽 > 0
Para establecer el Grado de Estabilidad Estática Direccional, se analizará
el grado de libertad de rotación alrededor del eje estructural “zc” (guiñada).
Este cálculo es ideal, ya que en la realidad el comportamiento direccional
que efectúa la aeronave se encuentra ligado a otros grados de libertad, en
particular al lateral. Para establecer los respectivos Grados de estabilidad
estática direccional, se calculará la contribución de cada uno de los
elementos del avión, como el fuselaje, el ala, la potencia, el empenaje
vertical y la contribución de la interferencia de la unión Ala-Fuselaje.
Mediante el principio de superposición, determinaremos la característica
final del avión. La superposición a una determinada distancia del CG, se
obtendrá mediante la siguiente ecuación:
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝐴 𝐶⁄
= (𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑤
+ (𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑓𝑢𝑠
+ (𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑣
+ (𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑃𝑜𝑡
+ (𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑤−𝑓𝑢𝑠
CONDICIONES ESTABLECIDAS
Datos CASA 212-300
Velocidad crucero 300 Km/h – 83,33 m/s Peso máximo de despegue 7700 kg
Peso al 90% del MTOW 6930 kg
CMA del ala 2,278 m CL Crucero 0,44
𝑺𝒘 40 m2
𝑺𝒗 6,27 m2
Tabla 1. Datos CASA 212-300
5
CONTRIBUCIONES A LA ESTABILIDAD
A. Contribución del ala.
La contribución del ala a la Estabilidad Estática Direccional está
dada por la siguiente ecuación:
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑤
=𝑘1
2(
𝐶𝐿2
𝑎𝑤tan ∆ − 𝐶𝐿𝛾)
En donde el símbolo “∆” corresponde al ángulo flecha del ala y el
símbolo “𝛾” al ángulo diedro del ala. Al analizar la ecuación anterior,
nos podemos dar cuenta que si la aeronave presenta un ángulo de
flecha y un ángulo de diedro nulo, la contribución del ala a la EED
puede considerarse nula o en el mejor de los casos despreciable. Por
lo que para el avión CASA 212-300, y según los datos entregados
para este avión en el TP N° 01 “Caracterización de la aeronave” (ver
anexo 1), sus ángulos de flecha y diedro son nulos. Entonces la
contribución del ala a la EED es:
Condición 1 Condición 2 Condición 3
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽) CONTRIBUCIÓN DEL ALA 0 0 0
Tabla 2. Contribución del Ala
B. Contribución de la Potencia-Motor hélice
La contribución de las hélices se analiza de manera muy similar
con respecto al caso de la EEL. La contribución de la potencia-motor
hélice se debe a que se genera una fuerza “FH” en la hélice, normal
a la fuerza de tracción, producto del deslizamiento, introduciendo así
6
al CG un momento de guiñada. Por lo que se define la ecuación de la
contribución de la potencia a la EED de la siguiente manera:
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑃𝑜𝑡
= (𝐶𝑁𝛽) = −𝑚
𝑑𝐾𝑁
𝑑𝛽
𝑆𝑝
𝑆𝑤
𝑙𝐻
𝑏
El signo negativo se debe a que al ser hélices tractoras son
contribuyentes a la desestabilización, además “m” es el número de
hélices que posee el avión, para este caso serían 2 y 𝐾𝑁 es un
coeficiente adimensional de la fuerza normal a la tracción (“FH”) y su
derivada respecto al deslizamiento está dada por la siguiente
ecuación:
𝑑𝐾𝑁
𝑑𝛽=
16
𝜋3(2 −
𝐽
𝐶𝑃
𝑑𝐶𝑃
𝑑𝐽)
𝐶𝑃
𝐽
Tomando los valores del coeficiente de potencia desarrollado por
la hélice (Cp) y la relación de avance (J) obtenidos en TP N° 02.
𝐶𝑃 = 0,316 𝐽 = 1,502
Con estos datos es posible obtener el valor de dCp/dJ desde el
grafico N° 2 de eficiencia de hélice de 4 palas, en donde ambos
valores se intersecten en el gráfico, para luego obtener la pendiente
de la recta tangente a la curva:
7
𝑑𝐶𝑃
𝑑𝐽=
0 − 0,88
2,4 − 0= −0,366 𝑟𝑎𝑑−1
Entonces el valor del coeficiente adimensional KN derivado con
respecto al ángulo de guiñada nos da:
𝑑𝐾𝑁
𝑑𝛽= 0,406
Ahora es necesario conocer los valores de lH, definiéndola como la
distancia entre la hélice y el centro de gravedad, por lo que para cada
una de las condiciones requeridas de posición del CG, se tiene:
N° Condiciones 𝑙𝐻
1 10% Distancia de la hélice al CG (10% de CMA) 1,297 m
2 35% Distancia de la hélice al CG (35% de CMA) 1,526 m
3 90% Distancia de la hélice al CG (90% de CMA) 2,785 m
Tabla 3. Distancia de la hélice al CG para cada condición
Gráfico 2. dCp/dJ. Hélice de 4 palas
8
Y además, conociendo los valores de SP y Sw, señalados en el
anexo 1, es posible conocer los valores de la contribución de la
potencia para la estabilidad estática direccional, para cada una de las
condiciones requeridas de posición del CG.
Condición 1 Condición 2 Condición 3
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑝𝑜𝑡
CONTRIBUCIÓN DIRECTA
POTENCIA -0,0085 -0,0100 -0,0182
Tabla 4 Contribución Directa de la Potencia
Cabe señalar que mientras más alejado este el CG de las hélices,
más desestabilizante será la contribución de la potencia, y como ya
se mencionó, unas hélices tractoras también contribuyen a la
desestabilización del avión.
C. Contribución del Empenaje Vertical
La contribución del empenaje vertical a la EED se obtiene según la
siguiente ecuación
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑉
= 𝑎𝑉 (1 +𝑑𝜎𝐻
𝑑𝛽+
𝑑𝜎𝑤−𝑓
𝑑𝛽) 𝜂𝑣𝑉�̅�
Donde el término av es la pendiente de sustentación del empenaje
vertical, 𝑑𝜎𝐻/𝑑𝛽 es el efecto de la estela vorticosa de la hélice sobre
el ángulo de ataque del empenaje vertical, 𝑑𝜎𝑤−𝑓/𝑑𝛽 es el efecto de
la configuración ala-fuselaje, 𝜂𝑣 es la eficiencia del empenaje vertical
y 𝑉�̅� es el volumen de cola vertical.
Para la eficiencia del empenaje vertical se considera que:
9
𝜂𝑣 = 𝜂0 + 𝐾𝑇
En donde el valor es el mismo al de la eficiencia del empenaje
horizontal, por lo que de acuerdo a lo calculado en TP 02 “Grado de
estabilidad estática longitudinal”:
𝜂𝑣 = 1,306
Y para el “volumen de cola vertical”:
𝑉�̅� =𝑆𝑣
𝑆𝑤
𝑙𝑣
𝑏
Donde lv es la distancia del centro aerodinámico del empenaje
vertical al centro de gravedad, el cual se expresa en la siguiente
tabla:
Tabla 5. Distancia al Centro Aerodinámico del Empenaje vertical
Además se deben conocer las características aerodinámicas de la
aeronave, que permitan resolver la contribución del empenaje
vertical. Una de ellas es la pendiente de sustentación “ 𝑎𝑣 ” del
empenaje vertical, que está en función del alargamiento efectivo,
“𝐴𝑒𝑣”:
𝐴𝑒𝑣 = 1,55𝑏𝑣
2
𝑆𝑣
Condiciones 𝒍𝒗 �̅�𝒗
1 CG a 10% de la CMA 7,144 m 0,059
2 CG a 35% de la CMA 6,571 m 0,054
3 CG a 90% de la CMA 5,312 m 0,044
10
Y según los datos entregados en el anexo 1:
𝐴𝑒𝑣 = 2,841
Este valor permite conocer 𝑎𝑣, que se encuentra medida en 𝑟𝑎𝑑−1.
𝑎𝑣 = 𝑎0 ( 𝐴𝑒𝑣
𝐸𝐴𝑒𝑣 + 2)
Donde 𝑎0 es la pendiente de sustentación del perfil del empenaje y
E es la relación entre el semiperímetro y la envergadura del
empenaje vertical. Entonces, obteniendo los valores de 𝑎0 𝑦 𝐸 del
anexo 1:
𝑎𝑣 = 2,67 𝑟𝑎𝑑−1
a) Efecto indirecto de la potencia
De manera análoga al caso de la estabilidad estática
longitudinal, el efecto de la estela vorticosa de la hélice afecta al
empenaje, en este caso sobre el ángulo de ataque del empenaje
vertical, el cual se puede estimar a partir de los siguientes
términos:
𝑑𝜎𝐻
𝑑𝛽=
𝑑𝐾𝑁
𝑑𝛽+ 𝐾𝑇
4 + 𝐾𝑇
Donde:
𝑑𝐾𝑁
𝑑𝛽=
16
𝜋3 (2 −
𝐽
𝐶𝑝 𝑑𝐶𝑝
𝑑𝐽)
𝐶𝑝
𝐽
11
Donde 𝐾𝑇 y 𝑑𝐾𝑁
𝑑𝛽 son conocidos (anexo 1), entonces:
𝑑𝜎𝐻
𝑑𝛽= 0,169
b) Efecto de la Configuración Ala-Fuselaje
Finalmente el efecto de la configuración ala-fuselaje se puede
obtener de los valores representativos obtenidos en ensayos en
el túnel de viento (tabla 6):
Tabla 6. Valores representativos contribución ala-fuselaje
Figura 1. Variación de la Velocidad debido al Fuselaje
12
En el caso de la aeronave CASA 212-300 es posible evidenciar
una configuración de ala alta, donde la velocidad de flujo incrementa
en la parte inferior del fuselaje mientras que en la parte superior no
se ve afectada como se puede apreciar en la figura 1.
De acuerdo a lo anterior, el valor para este efecto es:
𝑑𝜎𝑤−𝑓
𝑑𝛽= −0,310
Con esto se han obtenidos los datos necesarios para
reemplazarlos en la ecuación de la contribución del empenaje
vertical, quedando el siguiente cuadro resumen:
Condición 1 Condición 2 Condición 3
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑣
CONTRIBUCIÓN EMPENAJE
Vertical 0,177 0,163 0,131
Tabla 7. Contribución Empenaje Vertical
D. Contribución del Fuselaje
La contribución a la EED de cuerpos fuselados no sustentadores
como fuselaje principal, estanques de combustible externos, nacelas
de motor, etc., son generalmente desestabilizadores. Sin embargo,
su predicción con métodos de carácter general es más compleja e
incierta, debido a que los perfiles laterales de fuselajes, estanques de
combustible, etc., son irregulares y variables entre un avión y otro. A
continuación se muestran dos métodos analíticos que se adecuan
para una etapa preliminar de diseño:
13
A-A
Figura 3. Radio de borde del Fuselaje.
a) Método Eláskar-Bisgood
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑓𝑢𝑠
= (𝐶𝑁𝛽)
𝑓𝑢𝑠= − [
0,38√𝜃 + 0,57𝐵𝜃
1 + 0,37(𝑟ℎ
)]
𝑆𝐿
𝑆𝑤
𝐿
𝑏
Con:
𝜃 =ℎ2
𝑆𝐿
𝐵 = (𝑆𝐿𝐷𝐿𝐷
𝑆𝐿𝐿)
12
En la siguiente figura se muestran las dimensiones
anteriormente expuestas en las ecuaciones donde se presentan
gráficamente:
El cálculo de las distancias y áreas anteriormente señaladas
serán expuestas en la siguiente tabla:
Figura 2. Alturas a L/4 y distancias respecto al CG desde la nariz del avión. Además se señalan las áreas a considerar.
14
Reemplazando los valores en la ecuación del método Eláskar-
Bisgood, la contribución del fuselaje mediante este método al
grado de estabilidad Direccional queda:
Condición 1 Condición 2 Condición 3
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑓𝑢𝑠
CONTRIBUCIÓN FUSELAJE Método Eláskar-Bisgood
-0,08201 -0,08419 -0,08901
Datos Aeronave CASA 212-300
Largo fuselaje (𝑳𝒇) (m) 13,09
Distancia Nariz a B.A. (m) 6,13
Altura fuselaje (h) (m) 2,3
Radio de la nariz (r) (m) 0,7
Superficie alar (𝑺𝒘) (𝒎𝟐) 40
Envergadura (b) (m) 19
Superficie Lateral (𝑺𝑳) (𝒎𝟐) 22,18
Datos respecto a CG
CG 10 % CG 35% CG 90%
𝑳𝑫 (𝒎) 6,3578 6,9273 8,1802
𝑺𝑳𝑫 (𝒎𝟐) 7,07 8,12 10,63
B 0,384 0,430 0,535
𝜽
0,228 0,228 0,228
Tabla 8. Datos Aeronave CASA 212-300.
Tabla 9. Datos Aeronave CASA 212-300
respecto a CG.
Tabla 10. Contribución del Fuselaje Método Eláskar-Bisgood
15
b) Método Perkins-Hage
La aproximación de este método también es semi empírica y
su ecuación es:
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑓𝑢𝑠
= (𝐶𝑁𝛽)
𝑓𝑢𝑠= −𝐾 (
ℎ1
ℎ2)
12
(𝑤2
𝑤1)
13
𝑆𝐿
𝑆𝑤
𝐿
𝑏
Con el factor K igual a:
𝐾 = 0,96 𝐾𝛽
El factor 𝐾𝛽 se obtiene del siguiente gráfico:
Gráfico 3. d/L v/s KB
16
De acuerdo a este gráfico y con los valores de la siguiente
tabla, se puede obtener el valor de 𝐾𝛽 :
Una vez obtenidos estos valores, es posible reemplazarlos en
la ecuación del método Perkins-Hage para la contribución del
Fuselaje al Grado de Estabilidad Direccional, donde se presenta
lo siguiente:
Datos Aeronave CASA 212-300
Largo fuselaje (𝑳𝒇) (m) 13,09
𝑳𝒇
𝒉⁄
5,691
Altura fuselaje 𝒉𝟏 (m) 2,19
Altura fuselaje 𝒉𝟐 (m) 2,14
Espesor fuselaje 𝒘𝟏 (m) 2,3
Espesor fuselaje 𝒘𝟐 (m) 2,3
Superficie alar 𝑺𝒘 (𝒎𝟐) 40
Superficie Lateral 𝑺𝑳 (𝒎𝟐) 22,18
Envergadura b (m) 19
Datos respecto a CG
CG 10 % CG 35% CG 90%
𝒅 ó 𝑳𝑫 6,3578 6,9273 8,1802
𝒅𝑳𝒇
⁄ 0,4856 0,5292 0,6249
𝑲𝜷 0,182 0,190 0,227
𝑲 0,17472 0,1824 0,21792
Condición 1 Condición 2 Condición 3
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑓𝑢𝑠
CONTRIBUCIÓN FUSELAJE Método Perkins-Hage
-0,06752 -0,07049 -0,084217
Tabla 11. Datos Aeronave CASA 212-300.
Tabla 12. Datos Aeronave CASA 212-300.
Tabla 13. Contribución del Fuselaje método Perkins-Hage
17
Se estableció que el método Eláskar-Bisgood es más exacto
debido a que considera más datos geométricos y específicos
sobre el fuselaje, por lo que se considerará este método para la
contribución del Fuselaje al Grado de Estabilidad Direccional.
También es necesario considerar, aunque afecte ligeramente
al Grado de EED de manera estabilizante, la contribución
combinada del Ala-Fuselaje. Esto se debe a que existe un grado
de interferencia en el flujo de aire en la zona de unión Ala-
Fuselaje, generalmente, ligeramente estabilizante. No se dispone
de un método analítico que permita establecer este efecto con
exactitud para cada aeronave, es por esto que se incluyen a
continuación valores de referencia que sirven para una primera
estimación:
De acuerdo a la configuración del Ala del CASA 212-300,
posee una Ala Alta, por lo que se estima que la contribución al
Grado de EED debido a la interferencia Ala-Fuselaje en:
∆(𝐶𝑁𝛽)𝑤−𝑓𝑢𝑠 = 0,0115 [
1
𝑟𝑎𝑑]
18
CUADRO RESUMEN
Condición 1 Condición 2 Condición 3
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑤
CONTRIBUCIÓN DEL ALA
[1/rad] 0 0 0
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑓𝑢𝑠
CONTRIBUCIÓN DEL FUSELAJE [1/rad]
-0,08201 -0,08419 -0,08901
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑃𝑜𝑡
CONTRIBUCIÓN DE LA
POTENCIA [1/rad]
-0,0085 -0,0100 -0,0182
(𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑣
CONTRIBUCIÓN EMPENAJE
VERTICAL [1/rad] 0,177 0,163 0,131
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝑤−𝑓𝑢𝑠
CONTRIBUCIÓN COMBINADA
ALA-FUSELAJE [1/rad] 0,0115 0,0115 0,0115
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝐴/𝐶
GRADO DE ESTABILIDAD
DIRECCIONAL DE LA AERONAVE CASA 212-300 [1/rad]
0,09799 0,08031 0,03529
Tabla 14. Contribuciones al Grado de Estabilidad Estática Direccional
19
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Contribución ala:
Para el caso del avión CASA 212 serie 300, la contribución de sus alas
por si solas, no aportan al grado de Estabilidad Estática Direccional.
Cuando decimos que no aportan, nos referimos también que tampoco
aporta de manera negativa, esto se debe a que al no presentar un ángulo
de flecha y tampoco un ángulo de diedro, el aporte al grado de EED es
inexistente o despreciable.
Contribución Potencia:
Si bien se menciona en la bibliografía que la contribución de la potencia
directa debido a las hélices es generalmente escasa o desestabilizante en
el caso de hélices tractoras, había que demostrarlo, y al ver los resultados
obtenidos podemos confirmar lo que nos dice la teoría, ya que obtuvimos
resultados muy poco significativos y además desestabilizantes, aún
considerando que el avión CASA 212-300 posee dos motores. Además es
posible observar que al variar la posición del CG, la contribución de la
Potencia al Grado de EED se volverá más desestabilizante a medida que el
CG se retrasa.
Contribución empenaje vertical:
Para la contribución del empenaje vertical a la EED, y al igual que para la
EEL, se consideran varios factores como los efectos indirectos de la
potencia, más específicamente, la estela vorticosa que generan las hélices,
las cuales afectan y están consideradas en el cálculo de esta contribución.
También nos podemos dar cuenta que el efecto de la configuración ala-
fuselaje afecta de manera negativa a la estabilidad que genera el empenaje
vertical, ya que la configuración del ala de la aeronave CASA 212-300 es de
20
ala alta trapezoidal. Mencionar además que el retraso del CG implica una
pequeña reducción al aporte de la contribución de la estabilidad, pero en la
suma y resta de cada efecto, se obtiene una contribución positiva a la EED
por parte del empenaje vertical. El empenaje vertical es la superficie de la
aeronave que garantiza la EED. Este análisis concuerda también con lo que
la teoría nos dice, es por esto que el empenaje cumple una función
primordial en este tipo de aeronaves (existen diversos aviones alas delta
que no poseen empenaje), ya que como pudimos ver en trabajos anteriores,
el empenaje para la estabilidad estática longitudinal es el mayor
contribuyente a la estabilidad de la aeronave.
Contribución Fuselaje:
Se puede establecer que la contribución del Fuselaje al Grado de
Estabilidad Estática Direccional para el avión CASA 212-300 es
desestabilizante. También es posible notar, que según los cálculos
realizados en el presente trabajo, mientras más atrasado se encuentre la
posición del CG (en este caso 90% de la CMA), mayor será su contribución
desestabilizante al Grado de EED.
Se puede concluir entonces que la aeronave CASA 212-300, posee una
estabilidad estática direccional positiva, en todas sus condiciones, inclusive
en una ficticia como lo es la ubicación del centro de gravedad al 90 % de la
cuerda media aerodinámica. En términos de la estabilidad de la aeronave,
ya sea longitudinal y direccional, podemos decir que el avión CASA 212-300
es estable en dos de las tres condiciones (posición del CG al 10% y 35% de
la CMA), pero no para una condición extrema como la posición del CG al
90% de la CMA, ya que se comporta estable direccionalmente pero
inestable longitudinalmente. Cabe mencionar que la situación que sea
inestable longitudinalmente es más crítica a que sea inestable
direccionalmente. En la siguiente tabla se puede apreciar una comparación
entre ambas estabilidades estáticas:
21
Condición
1 Condición
2 Condición
3
(𝑑𝐶𝑀𝐶𝐺
𝑑𝐶𝐿)
𝐴/𝐶
GRADO DE ESTABILIDAD LONGITUDINAL DE LA AERONAVE
CASA 212-300 -0,342 -0,011 0,625
(𝑑𝐶𝑁𝐶𝐺
𝑑𝛽)
𝐴/𝐶
GRADO DE ESTABILIDAD
DIRECCIONAL DE LA AERONAVE CASA 212-300 [1/rad]
0,09799 0,08031 0,03529
22
BIBLIOGRAFÍA
- Astete, C. Osorio, F. (2016) “TP N°2 Grado de estabilidad estática
longitudinal de la aeronave CASA 212-300”.
- Astica, P. (2006). “Apuntes de Estabilidad y Control”, Unidad 3, Capítulo
1.
23
ANEXO 1
Datos Ala
CL Coeficiente de Sustentación Crucero 0,44
AR Alargamiento del ala 9,025
e Factor de Oswald del ala 0,781
aw Pendiente de sustentación 3D del ala 4,813 rad-1
zw Distancia Vertical entre CA del ala y el CG 1,2 m
c Cuerda media aerodinámica del ala 2,278 m
Sw Superficie Alar 40 m2
b Envergadura alar 19 m
Λ Ahusamiento ala 0,6
Γ Ángulo de Diedro 0 rad
Δ Ángulo de flecha 0 rad
Datos empenaje horizontal
AR Alargamiento del empenaje horizontal 8,4
ah Pendiente de sustentación 3D del empenaje
horizontal
4,497 rad-1
zh Distancia Vertical entre CA del ala y el CG 1,2 m
c Cuerda media aerodinámica 1,583 m
Volumen de cola 0,938
Sh Superficie empenaje horizontal 12,57 m2
bh Envergadura empenaje horizontal 8,4 m
Λ Ahusamiento empenaje horizontal 0,567
Datos empenaje vertical
Sv Superficie empenaje vertical 6,27 m2
bv Envergadura empenaje vertical 3,39 m
ao Pendiente de Sustentación del perfil del empenaje 5,730 rad-1
E Relación entre semiperímetro y la envergadura del
empenaje
1,44
24
ηv Eficiencia empenaje vertical 1,306
Λ Ahusamiento empenaje vertical 0,451
CMA Cuerda media aerodinámica del empenaje vertical 1,938 m
KT Coeficiente adimensional 0,326
dKn/dβ 0,406
Datos Potencia-Motor hélice
SP Superficie Disco de Hélice 6,11 m2
X1 Distancia entre Hélice y CA del ala 2,075 m
Cp Coeficiente de Potencia de la Hélice 0,316
J Razón de Avance 1,502
dCp/dJ Coeficiente de Potencia respecto a razón de avance -0,366 rad-1
dβ/dα Upwash del ala 3,6
dεp/dα Downwash de la hélice 0,650
m Número de palas de la hélice 2