El avion como maquina pulverizadora principios aerodinamicos

Aviación agrícola, principios aerodinámicos del vuelo
y tecnología de pulverización
Ing. Agr. Pedro Daniel Leiva – INTA Pergamino
pdleiva@pergamino.inta.gov.ar

¿Por qué vuela un avión?
El perfil del ala (visto en corte) es convexo en el extradós (arriba), en
consecuencia los filetes de aire se dividen al encontrar el borde de ataque, los
que van por arriba tienen mayor velocidad que los deabajo, para encontrarse
en el borde de fuga y regenerar el aire en su condición de equilibrio. Esto
determina la posición de la barra de aspersión; el efecto de arrastre del flujo
tiene una resultante que "empuja el aire hacia abajo" (por la mayor velocidad
del extradós). Detalles en Figura 1.

Figura: 1: a) Filetes de aire del ala (vista corte y planta), b) montaje de la barra

El teorema de Bernoullidice que "cuando aumenta la velocidad, se reduce la
presión". En consecuencia, la presión desde abajo hacia arriba del ala supera
la opuesta, de arriba hacia abajo. Eso se llama sustentación. En otras palabras,
el avión "viaja colgado" gracias al perfil del ala y la velocidad otorgada por el
motor y su potencia.
Efecto de vórtice
Para un avión de ala baja, un análisis de flujos vistos en planta(Figura 1),
permite observar que los filetes que viajan por encima del ala se acercan al
fuselaje (rojo), y los que viajan por debajo (amarillo) se alejan del fuselaje. En
consecuencia, en el extremo del ala, el filete inferior no encuentra a su
homólogo superior, y se produce el vórtice en las puntas del ala. Esta

conclusión, permite recomendar que la barra de aspersión sea más corta que laenvergadura alar (distancia de punta a punta del ala) o que su último aspersor
se ubique alejado del extremo. Para aviones medianos se recomienda un valor
del 70%, y para los más grandes 60%, reduciendo así al mínimo el efecto de
vórtice (Figura 2).

Figura 2: Efecto de vórtice: a) arriba visualización, b) abajo corrección

Arrastre de la hélice
Otro efecto comúnmente observado en la práctica, es elde arrastre de la hélice
(Figura 3). En aviones con motores de sentido de giro horario (visto de de
atrás) éste se produce de abajo hacia arriba y de derecha a izquierda. La
consecuencia que esto tiene para el asperjado (analizado en la pasada simple)
es un desplazamiento de la cortina de aspersión hacia el lateral izquierdo. Para
compensar este efecto se suele cambiar la configuración de losaspersores
colocando mayor cantidad debajo del ala derecha y próximos al extremo
proximal del ala, e.g.: 24 + 28= 52 pastillas, y 4+5= 9 aspersores rotativos.
CALIDAD DE APLICACION AEREA

Cobertura de un vuelo

Cobertura [ gotas/cm2 ]
120

100

80

60

40

20

0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

* 10

11

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Colectores cada a 2 metros

Figura 3: Efecto del arrastre de la hélice:
a) visualización, b)cuantificación

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El “túnel de viento” del avión pulverizador
La aerodinámica de vuelo provee al avión de un “túnel de viento propio”, cuya
influencia parece pasar desapercibida al momento de juzgar el trabajo aéreo.
En aviación agrícola volamos entre 2 y 5 metros (2 a 3 m para aviones
pistoneros de medianos a chicos; entre 4 y 5 m para los turbineros de gran
porte y potencia).En consecuencia existe también una influencia entre el avión
y el suelo, al igual que en un auto de Fórmula 1, buscando "efecto suelo" para
aumentar la adherencia al piso (Figura 4).
La velocidad del aire entre el avión y el
suelo es mayor que la existente por
sobre el mismo, en consecuencia se
genera una succión en dirección
descendente. Como el pulverizado
primero es empujado hacia abajo por
lamayor velocidad del extradós, y
luego arrastrado por la presión
negativa del “efecto suelo”, se genera
una cortina continua y uniforme de
gotas en dirección al cultivo.
Figura 4: Efecto suelo= adherencia

Este mismo efecto se puede comprobar en situaciones cotidianas; por ejemplo
en una carretera cuando un camión pasa a un ciclista, lo hace bien alejado del
mismo; o cuando un pasajero observa...