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3. INFLUENCIA DEL REGLAJE DE LOS FLAPS,
CUBIERTAS DE TREN, CARENADOS Y ESCOTILLAS.
El “Yak”, como todos los aviones modernos, tiene el
ala mecanizada, cabina cerrada, el tren y la rueda de cola plegable,
carenados y otras novedades de construcción.
Todo esto está pensado para incrementar la
velocidad máxima. Pero este objetivo solo se puede alcanzar si todo
cumple con su objetivo, sino, se produce el efecto contrario: se
convierte en una fuente de resistencias parasitas y reduce la velocidad
máxima. Esto es evidente: cualquier pieza saliente sobre la superficie
del avión frustra la suavidad con la que el aire circula sobre la
superficie y provoca desprendimiento de la capa límite (turbulencias)
(Fig.27) que incrementan drásticamente la resistencia frontal y por
consiguiente reducen la velocidad máxima del avión.
Fig.27. El flujo del aire en los flaps, cubiertas
del tren, los carenados y las escotillas.
¿Qué defectos pueden haber en este caso y como
aparecen?
Una parte significativa de la superficie del avión,
a máxima velocidad sufre un enrarecimiento bastante elevado. Este hecho
implica que los flaps, los carenados, las escotillas y otras piezas,
debido a la imperfección de los cierres y poca fiabilidad de su diseño,
así como a causa de que no están bien ajustados, tienden a separarse del
ala por la succión del aire.
Como demuestra la práctica, este defecto que es
propio de todas las piezas mencionadas anteriormente, sobre todo se
observa en los flaps y en las cubiertas del tren de aterrizaje.
Estos defectos hacen que a menudo una serie de
novedades tecnológicas no solo no aporten ningún beneficio, sino que
resultan perjudiciales; y si llegan a ser beneficiosos, no lo son tanto
como se esperaba de ellos.
Por ejemplo, los flaps durante el aterrizaje,
cuando están bajados, tienen un mal rendimiento aerodinámico (provocan
mucha resistencia), mientras que durante el vuelo horizontal, cundo
están fuertemente plegados al fuselaje, no producen resistencia
aerodinámica. La separación de los flaps del ala en vuelo horizontal
empeora la aerodinámica y reduce la velocidad máxima de avión. En LII
MAP fue efectuado un estudio especial, durante el cual fue establecido
que (Fig.28) la separación de los flaps a 20mm reduce la velocidad
máxima en 9 km/h. Si los flaps se separan en 40mm, la velocidad máxima
se ve reducida en 19 km/h.
Fig.28. Velocidad máxima en función de la
separación de los flaps
En el margen de la apertura de los flaps, desde 0
hasta 50mm, cosa muy corriente en los “Yak”, a cada milímetro de
apertura le corresponde una disminución de velocidad en 0.5 km/h.
La cabina cerrada garantiza que el aire circula con
mayor suavidad a lo largo del fuselaje, que con la cabina abierta, pero
un mal ajuste de la parte móvil de la cúpula se deriva en la aparición
de un escalón entre la misma y el resto de la cúpula, haciendo que la
velocidad máxima se reduzca en 1-2 km/h.
El tren plegable reduce considerablemente la
resistencia frontal del avión, pero la separación de las cubiertas que
cubren las cúpulas de las ruedas reduce considerablemente la velocidad
máxima del avión. Sobre todo se produce una gran perdida a causa de la
succión de las cubiertas cuando hay una mala hermetización de las
cúpulas del tren.
Como muestra la Fig.29, una ranura de 5mm puede reducir la velocidad
máxima en 6 km/h; una ranura de 20mm la reduce en más de 15 km/h. En
algunos “Yak” la separación de las cubiertas del tren es tan elevada que
incluso conviene desmontarlas. En la practica del GK NII VVS hubo un
caso, cuando al quitar las cubiertas alares (las “bardanas”) la
velocidad máxima había incrementado en 3 km/h. Este ejemplo,
evidentemente, no indica que haya que desmontar a las cubiertas, pero si
indica claramente que a las cubiertas hay que revisarlas con atención.
Fig.29. Velocidad máxima en función de la
separación de las cubiertas del tren de aterrizaje.
Si la rueda de cola no se pliega o se cae durante
el vuelo, la velocidad máxima se reduce en 8-10km/h (Fig.30).
Fig.30. Perdidas de velocidad a causa de diversos
fallos (pulsar imagen para ampliar).
Nadie sería capaz de calcular en cuantos km/h se
reduce la velocidad del avión a causa del mal ajuste de los carenados,
escotillas, cono de hélice, así como por falta o mala calidad de
carenados en los tubos de escape, en los “jabalíes” de los alerones y
timones, y etc., pero sin lugar a dudas, cada uno de los defectos
enumerados anteriormente en alguna medida empeora la aerodinámica y
reduce la velocidad máxima del avión. Un avión por norma general puede
tener muchos “pequeños” defectos como los que hemos mencionado. Por
separado ellos no influyen de manera significativa, pero sumándose
pueden causar un efecto muy significativo.
Cualquier avión que no es capaz de alcanzar su
velocidad potencial, debe ser revisado exhaustivamente para determinar y
solventar las causas que provocan la reducción de velocidad. En primer
lugar hay que prestar atención al ajuste de los flaps y cubiertas del
tren te aterrizaje. Hay que tener presente que una simple revisión
visual en tierra a menudo no es suficiente para detectar el defecto, por
eso es más correcto efectuar la verificación del ajuste de los flaps y
de cubiertas del tren usando cargas [1], pero lo mejor es efectuar
vuelos de prueba. Para efectuar la verificación en vuelo, hay que
efectuar dos vuelos a máxima velocidad durante 3-5 minutos: uno de los
vuelos se realiza con la válvula del tren o de los flaps en posición
“neutro”, y otro vuelo con la válvula en posición “plegado”. Comparando
las velocidades obtenidas en los dos vuelos se podrá determinar si los
flaps y las cubiertas del tren se separan o no durante el vuelo.
[1] Acorde a las recomendaciones de TsAGI, el
ajuste de los flaps y de las cubiertas del tren puede ser considerado
como satisfactorio, si con una carga de 120-140kg su separación no
supera 1º.
Mantener el régimen de vuelo es una tarea
complicada, y no siempre es posible determinar la diferencia de
velocidades en ambas posiciones de la válvula, por eso la separación de
los flaps y cubiertas a veces es más fácil y mas preciso determinar con
dispositivos tan primitivos como placas, remachadas al flap, y etc. Uno
de estos dispositivos se presenta en la Fig.31.
Fig.31. Dispositivo para comprobar la separación de
los flaps. |
