motores










Las condiciones iniciales de diseño serán las siguientes:
Wmáx.
880 kg
Vmáx.
210 km/h
Vs.
75 km/h (limpio)
bmáx
9m

Se tomará la consideración que el biplano volará a condiciones a nivel del mar.
Densidad del aire
ρ=1.225 kg/m3=0.1249 UTM/m3
Temperatura
15°C
Viscosidad
μ=17.831x10-6 kg/m s
Número de Reynolds
Re=4.5x106

Diseño de las Superficies:Primeramente, para éste diseño, se considerará una geometría rectangular, es decir la conicidad de las superficies será 1, (λ=1).
Dimensiones para el ala Superior e Inferior
Si se considera un alargamiento de 8, y se dispone de una envergadura máxima de 9m, entonces:
Para un ala rectangular tenemos lo siguiente:
Donde:
A= alargamiento
b= envergadura
c= cuerda


Por lo que, el valor de lacuerda es de:



De acuerdo a la literatura1, se suele considerar una distancia vertical perpendicular al eje longitudinal del fuselaje, que separa ambas alas superior e inferior aproximadamente igual a el valor de la cuerda, entonces, por lo que se optó por una separación de 1.1 m entre ambas alas. Por lo investigado2 una incidencia para biplanos acrobáticos es aproximadamente de 15º, pero parael diseño de estas alas el ángulo de incidencia de las alas será de 0º.
Se procede a obtener el perfil adecuado para el diseño de las alas.
Como se debe asegurar que Vs=75km/h (20.83 m/s); se puede desarrollar la ecuación para encontrar el coeficiente de levantamiento máximo:



Entonces se debe elegir un perfil que cumpla con éste coeficiente de levantamiento para las alas; es por ésta razónque se optó por emplear el perfil NACA 23012, ya que tiene un CLmáx.=1.8.
Análisis de las características aerodinámicas del Ala superior e inferior

Para poder obtener la gráfica de CL vs del ala superior e inferior se necesita realizar los siguientes pasos:
Orden para determinar los datos:
1.- Pendiente de levantamiento de las alas (
2.- Ángulo de cero levantamiento de las alas (
3.-Obtención del Cl máx. de las alas

1. Para obtener la pendiente de levantamiento del ala superior se realiza lo siguiente:

Donde:
=Factor leído de gráfica
A=alargamiento

Se obtuvo de la gráfica que se puede observar en la siguiente imagen. Su valor es =0.984.
Grafica 1. F vs Alargamiento







Para obtener el valor de se determino la pendiente de levantamiento del perfil ,estos valores se obtuvieron de las gráficas de, se procede a obtener el valor de E factor leído de gráfica, este valor de E se obtuvo de las gráficas que se puede observar en la siguiente imagen. El valor es de E=1.05.




Grafica 2. E vs Conicidad

Para determinar la pendiente del perfil que conforma el ala superior e inferior se usaron las gráficas CL vs α 3

Sustituyendo losvalores en la ecuación , por lo que su valor es el siguiente:

Para obtener el valor de la pendiente de levantamiento del ala superior e inferior, se sustituyen los valores que se obtuvieron anteriormente en la siguiente ecuación , por lo tanto:


2. Para obtener el ángulo de cero levantamiento del ala superior e inferior se realiza lo siguiente:

Donde:
J= Factor leído de gráficaTorcimiento
Angulo de cero levantamiento del perfil
El valor de J se obtuvo de la gráfica que se puede observar en la siguiente imagen su valor es J=-.35
Grafica 3. J vs Alargamiento

Se procede a obtener el ángulo de cero levantamiento del perfil que contiene el ala superior e inferior, por lo tanto su valor es el siguiente:

Sustituyendo los valores en la ecuación , se obtiene el valordel ángulo de cero levantamiento del ala superior e inferior, por lo tanto:

3. Obtención del de las alas.
A continuación por método Anderson se obtuvo la siguiente tabla para encontrar la distribución de Coeficientes de levantamiento por unidad de semienvergadura para las alas:
Donde:
C= Cuerda
= Factor leído de tabla
= Coeficiente de levantamiento básico
=Factor leído de tabla
=...