Momento de arremesso - Pitching moment

O momento do pitch muda o ângulo do pitch
Um gráfico que mostra o coeficiente do momento de arremesso em relação ao ângulo de ataque . A inclinação negativa para α positivo indica estabilidade no pitch.

Na aerodinâmica , o momento de lançamento em um aerofólio é o momento (ou torque ) produzido pela força aerodinâmica no aerofólio se essa força aerodinâmica for considerada aplicada, não no centro de pressão , mas no centro aerodinâmico do aerofólio. O momento de inclinação na asa de um avião é parte do momento total que deve ser equilibrado usando a sustentação no estabilizador horizontal . Mais geralmente, um momento de pitch é qualquer momento agindo no eixo de pitch de um corpo em movimento.

A sustentação em um aerofólio é uma força distribuída que atua em um ponto denominado centro de pressão. No entanto, conforme o ângulo de ataque muda em um aerofólio curvado , há movimento do centro de pressão para frente e para trás. Isso torna a análise difícil ao tentar usar o conceito de centro de pressão. Uma das propriedades notáveis ​​de um aerofólio curvado é que, embora o centro de pressão se mova para frente e para trás, se a sustentação for imaginada para agir em um ponto denominado centro aerodinâmico , o momento da força de sustentação muda em proporção ao quadrado da velocidade no ar. Se o momento for dividido pela pressão dinâmica , a área e a corda do aerofólio, o resultado é conhecido como coeficiente de momento de pitching. Este coeficiente muda apenas um pouco ao longo da faixa operacional do ângulo de ataque do aerofólio, mas a mudança na inclinação do momento contra o AOA mostrada na figura abaixo parece muito íngreme, então isso deve ser uma mudança no momento de inclinação da asa sobre CG em vez de AC . A combinação dos dois conceitos de centro aerodinâmico e coeficiente de momento de inclinação torna relativamente simples analisar algumas das características de voo de uma aeronave.

Medição

O centro aerodinâmico de um aerofólio está geralmente próximo a 25% da corda atrás da borda de ataque do aerofólio. Ao fazer testes em um modelo de aerofólio, como em um túnel de vento, se o sensor de força não estiver alinhado com o quarto de corda do aerofólio, mas compensado por uma distância x , o momento de lançamento sobre o ponto de um quarto de corda é dado por

onde os valores indicados de D e L são o arrasto e a sustentação do modelo, conforme medido pelo sensor de força.

Coeficiente

O coeficiente do momento de lançamento é importante no estudo da estabilidade estática longitudinal de aeronaves e mísseis.

O coeficiente do momento de lançamento é definido como segue

onde M é o momento pitching, q é a pressão dinâmica , S é a área da asa , e c é o comprimento da corda do aerofólio. é um coeficiente adimensional, portanto, unidades consistentes devem ser usadas para M , q , S e c .

O coeficiente do momento de inclinação é fundamental para a definição do centro aerodinâmico de um aerofólio. O centro aerodinâmico é definido como o ponto na linha de corda do aerofólio no qual o coeficiente do momento de lançamento não varia com o ângulo de ataque, ou pelo menos não varia significativamente ao longo da faixa operacional do ângulo de ataque do aerofólio.

No caso de um aerofólio simétrico, a força de sustentação atua em um ponto para todos os ângulos de ataque, e o centro de pressão não se move como em um aerofólio curvado . Conseqüentemente, o coeficiente do momento de lançamento sobre este ponto para um aerofólio simétrico é zero.

O momento de lançamento é, por convenção, considerado positivo quando atua lançando o aerofólio na direção nariz para cima. Os aerofólios curvos convencionais suportados no centro aerodinâmico inclinam o nariz para baixo de forma que o coeficiente do momento de inclinação desses aerofólios seja negativo.

Referências

  • LJ Clancy (1975), Aerodynamics , Pitman Publishing Limited, Londres, ISBN   0-273-01120-0
  • Piercy, NAV (1943) Aerodynamics , páginas 384-386, English Universities Press. Londres
  • Estabilidade de baixa velocidade obtida em 18/07/2008

Notas

  1. ^ Clancy, LJ, Aerodinâmica , Seção 5.3
  2. ^ a b Clancy, LJ, aerodinâmica , seção 5.10
  3. ^ Clancy, LJ, Aerodinâmica , Seção 5.4
  4. ^ Ira H. Abbott e Albert E. Von Doenhoff (1959), Theory of Wing Sections , Dover Publications Inc., New York SBN 486-60586-8

Veja também

Mnemônicos para lembrar os nomes dos ângulos