Cálculo teórico del comportamiento del aerofreo del F/A-18C en DCS
Hace tiempo hice un vídeo quejándome del comprtamiento del aerofreno en DCS. Me escribieron varios seguidores del canal y uno de ellos (Carlos Fernández Rodrigo) me hizo ver que los cálculos empleados en mi estimación no eran correctos. Carlos es ingeniero experto en CFD y de estas cosas sabe mucho.
Carlos fue muy amable y se brindó a participar en una prueba de DCS para ver si el comportamiento del simulador se ajustaba a una estimación inicial. Lo que se muestra debajo es la teoría y el proceso de esa prueba.
Desaceleración de F18C por efecto del aerofreno
Sea la fuerza de arrastre por el aire sobre un cuerpo a alta velocidad:
Donde:
Puesto que algunos datos geométricos (A y Cd) del avión F/A 18C no son de dominio público no es posible dar un valor preciso del Drag con y sin el aerofreno desplegado.
Sin embargo, es posible conocer la relación entre relación entre la capacidad de frenado entre dos velocidades. Si por ejemplo queremos comparar entre v1=550 Nudos (283 m/s) y V2=400 Nudos (206 m/s) se tiene que:
Es decir que, con un aumento de velocidad de apenas 150 nudos, la fuerza de frenado y por ende la aceleración, se ve duplicada.
Si tratamos ahora de hacer una estimación sobre el valor de la deceleración que experimentaría un F18 al desplegar el aerofreno y, de manera simultánea, cortar los gases se tiene que:
Condiciones iniciales
- Altura: 10.000 pies
- Densidad del aire a 10.000 pies: 0.912 kg/m3 (ver gráfico)
- Velocidad inicial: 550 Knots = 283 m/s
- Masa del avión: 15.000 Kg
Valores geométricos estimados:
CD: Lo suponemos constante en primera aproximación, con un valor de 1.25
A : Area enfrentada al viento, incluida la superficie del aerofreno. Lo estimamos en unos 9 m2
Como F=ma
Si empleando los parámetros anteriores graficamos la deceleración instantánea a diferentes velocidades tenemos que:
Como puede apreciarse la gráfica exhibe un comportamiento parabólico.
10/01/2024 Pruebas en DCS
- Configuración limpia sin pilones y máximo combustible
- Velocidad inicial =550 nudos
- Aerofreno extendido y motores a ralentí
- Vuelo nivelado a 10.000 pies
Nota: Se emplea la pausa y la pausa activa para realizar las mediciones, usando como cronómetro el propio del IFEI. Las mediciones comienzan a 550 nudos con el aerofreno completamente extendido.
The EFIS (Electronic Flight Instrument System) and the FMS (Flight Management System) are two of the most important systems in modern aircraft. The EFIS provides pilots with information about the aircraft's position, attitude, and performance, while the FMS helps pilots plan and execute flights.
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