Cómo encontrar el centro de gravedad del ala trapezoidal de un avión

Este no es el método exacto, pero puede hacerlo de esta manera.

Entonces, ¿tu ala se parece a esto?

(Desarrollado esto usando CATIA-V5R20; Vista isométrica; Perfil aerodinámico de raíz de ala: NACA 664–221 y perfil aerodinámico de ala: NACA 664–221)

(Vista superior; ángulo de barrido de 25 grados)

(Vista frontal; ángulo de elevación = 7.53 grados)

Y, no consideremos los winglets.

Paso (i) : arreglar un origen. Puede estar en la punta del avión o en la raíz del ala o en cualquier lugar que le resulte conveniente.

Entonces todo son aproximaciones.

Paso (ii) : Dibuje el contorno (aproximado) de la vista frontal del ala.

(Se verá algo como esto)

Luego defina las distancias de los puntos en las esquinas, desde el origen. (Aquí he tomado el punto donde termina la nariz del avión con referencia al suelo como origen. He incluido el punto de origen en la imagen a continuación)

Paso (iii) : divida la vista frontal en secciones (preferiblemente triangulares y rectangulares) y defina las coordenadas de cada extremidad de la sección y luego encuentre el centroide de cada sección utilizando esta fórmula:

Para rectángulo: (h / 2, b / 2; h- altura y b- anchura)

Para triángulo:

(He dividido mi vista frontal del ala en 5 secciones: una rectangular y 4 triangulares derechas, como puede ver en la imagen en el paso ii)

Paso (iv) : una vez que hayas terminado de calcular los centroides de cada sección, busca las áreas respectivas de cada sección.

(En este caso, tenemos 5 coordenadas centroides y 5 áreas)

Tenga en cuenta que sus coordenadas son (x, y)

Paso (v) : ¿Listo para encontrar coordenadas de centroide para cada sección que dividiste? ¿Y también con sus áreas? Ahora use esta fórmula para encontrar el CENTROID DE ÁREA NETA para la vista frontal del ala:

Donde x1, x2, x3, .. son coordenadas x de secciones; y1, y2, y3, … son las coordenadas y de las secciones y A1, A2, A3, … son sus áreas respectivas.

X (barra) es la distancia horizontal del centroide desde el origen.

y (bar) es la distancia vertical del centroide desde el origen.

Aún no hemos terminado. El ala es tridimensional. Solo ha descubierto la distancia del centroide desde los ejes x e y.

Ahora necesitas encontrar z (barra).

Paso (vi) : ahora toma o dibuja el contorno de la vista superior del ala.

Continúe el mismo procedimiento: dividiendo la vista superior en secciones más simples, encontrando coordenadas, áreas, etc. (del paso ii al paso iv)

Paso (vii) : la fórmula para z (barra) será

Ahora que tienes x (barra), y (barra) y z (barra), ese es tu centroide del ala.

Con suerte, esto ayuda.

Las ediciones son entretenidas.

(Puede enviarme un mensaje de texto si necesita ayuda para encontrar el centroide)

Respuesta académica: Supongo que algún tipo de cálculo.

Respuesta práctica: no importa. Un avión es una estructura rígida, por lo que el CG de todo el avión es lo único que importa.

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