Determinación experimental de los momentos de charnela sobre el comando de un perfil EPPLER 205

Abstract

Para poder realizar diferentes maniobras y controlar una aeronave esta tiene superficies móviles sobre determinadas partes. Los movimientos de estas superficies, denominadas comandos, son realizados por el piloto mediante palancas/volantes y pedales, por esto es importante conocer las fuerzas que debe realizar el piloto, en estos movimientos. Al generar el giro del comando sobre un eje se produce una variación de la distribución de presiones sobre las superficies, que resulta en un cambio en la fuerza sobre la misma, lo que genera un momento sobre el eje del comando al que denominamos momento de charnela. Este parámetro es importante a la hora de diseñar una aeronave porque es el momento que debe vencer el piloto con el mecanismo de transmisión, en conjunto, para poder generar el movimiento del comando. En este trabajo se propuso realizar las mediciones del momento de charnela sobre un ala en túnel de viento. En un principio se realizó una investigación teórica del tema, se calculó en una primera aproximación por un método teórico semi-empirico extraído del libro de Roskam, para obtener un rango de valores posibles. Posteriormente, partiendo de un modelo de planta alar con un perfil aerodinámico EPPLER 205, se encontró con la problemática del método de medición de momento en el eje de charnela, se analizaron distintas posibilidades hasta llegar a un sistema. Lo cual llevo al diseño de distintas piezas en el programa SolidWorks, que luego fueron llevadas al estado físico por medio de impresión 3-D. También se acondicionó el comando para poder variar parámetros geométricos como la posición del eje de charnela y observar cómo este influía en las mediciones, ya que teóricamente es importante. Una vez terminado el modelo se continuó con la instalación de este en el túnel de viento para el inicio de los ensayos experimentales.