El flap de triple ranura
Un flap Fowler es aquel que se desliza hacia atrás, antes de abrirse hacia abajo. Este movimiento es beneficioso porque incrementa la cuerda del ala y, por lo tanto, su superficie. Así que, dado que el flap de triple ranura tiene tres superposiciones, proporciona un movimiento Fowler muy alto y una gran superficie adicional. Además, al tener tres ranuras el ángulo alcanzado en el último tramo de flap puede llegar a los 80°.
El resultado final es que tenemos un incremento de superficie en el ala. Más superficie significa más sustentación. Ver fórmula debajo:
Por otra parte, la gran inclinación del flap da como resultado un aumento del ángulo de ataque, que a su vez incrementa la sustentación.
Una de las desventajas de este modelo es que, debido a que los tres elementos del flap tienen que estar soportados estructuralmente y su movimiento debe estar coordinado de alguna manera, el flap de triple ranura es muy complejo y pesado. La ventaja es que produce una sustentación seccional mayor que el flap de doble ranura, pero las pérdidas en los bordes son muy significativas (un vórtice por cada borde del panel en cada flap). Los momentos de cabeceo de morro abajo son altos y deben reducirse mediante una compensación de la cola, lo que reduce algo sus beneficios. Tres aviones Boeing utilizan flaps de triple ranura: el 727, el 737 y el 747. Debajo se muestran los flaps ddel 737 (foto NASA).
La ranura permite crear una capa límite nueva y fresca en la superficie del flap que retrasa la separación del flujo. Por lo tanto, para ángulos de deflexión pequeños, las aproximaciones se hacen de igual manera que con otros modelos de flap. En estos casos la deflexión del flap también implica un aumento del área del ala por un movimiento hacia atrás del flap. La velocidad de aproximación o velocidad de referencia (Vref) se reduce porque la velocidad de pérdida es menor. La Vref para una aproximación suele ser Vstall x 1.27
Para una aproximación con gran deflexión, existe un incremento de la resistencia. En este tipo de flap, se agregar un incremento del coeficiente de resistencia por cada grado de extensión del flap, como se muestra en el informe de la NASA, que es la fuente de la siguiente imagen:
El aumento detallado de la resistencia depende en gran medida del tamaño y la forma de la ranura y para calcular los valores se debe buscar la documentación del perfil aerodinámico en particular.
Hola, Manolo, muy interesante como siempre... Mi pregunta es: ¿Es válido emplear los flaps (y los spoilers) para decelerar el avión en una aproximación a la que has entrado demasiado rápido? Estoy pensando en aviones de tipo jet business, no en aviones de línea ni en aviones más lentos. Siempre dentro de los límites de IAS que establezca el fabricante, claro.
ResponderEliminarUn saludo,
Jesús
Hola Jesús,
EliminarMuchas gracias por tu comentario. Sí, por supuesto. Aunque se debe planear "ahead of the airplane", en caso de necesidad puedes utilizar todos los recursos disponibles. Por ejemplo, en el ERJ-145 los spoilers no son nada efectivos y para decelerar es casi mejor poner la primera posición de flaps que se pueden desplegar a una velocidad muy alta (250 KIAS). Recuerda que por debajo de los 10.000 pies esa esa la velocidad máxima de un avión comercial. Incluso si esto no fuera suficiente, se podría bajar el tren de aterrizaje que genera mucho drag y que también tienen una limitación alta de 250 KIAS. Eso frena el avión que da gusto :)
Un cordial saludo
Manolo