Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

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Exemplo 4.3 – Determinação analítica das velocidades de mínima tração requerida e
mínima potência requerida.
Para a aeronave do Exemplo 4.1 determine analiticamente as velocidades para máximo
alcance e máxima autonomia.
Dados:
W = 150N
ρ = 1,225kg/m³
S = 0,9m²
C D = 0,022+0,065C L ²
Solução:
A velocidade de máximo alcance é obtida pela aplicação da Equação (4.30). A partir
da polar de arrasto fornecida tem-se que C D0 = 0,022 e K = 0,065.
vT
r min
⎛ 2⋅W
⎞
= ⎜ ⎟
⎝ ρ ⋅ S ⎠
1
2
⎛
⋅
⎜
⎝
K
C
D0
⎟ ⎞
⎠
1
4
v
T r
min
⎛ 2 ⋅150
⎞
= ⎜ ⎟
⎝1,225
⋅ 0,9 ⎠
1
2
⎛ 0,065 ⎞
⋅ ⎜ ⎟
⎝ 0,022 ⎠
1
4
vT r min
= 21,62 m/s
A velocidade de máxima autonomia é obtida pela relação encontrada na Equação
(4.31), portanto:
v
P
= 0,
76 ⋅ v
r min Tr
min
v
P r
min
= 0,76 ⋅ 21,62
vP r min
=16,43 m/s
É importante observar que os resultados obtidos podem ser comprovados diretamente
na leitura dos gráficos obtidos nos Exemplos 4.1 e 4.2.
4.6 – Efeitos da altitude nas curvas de tração e potência disponível e requerida
O desempenho de uma aeronave é influenciado significativamente com o aumento da
altitude de vôo, pois uma vez que o aumento da altitude proporciona uma redução na
densidade do ar, tanto a tração disponível como a requerida e suas respectivas potências
sofrem importantes variações que reduzem a capacidade de desempenho da aeronave.
Em relação à tração disponível, considera-se que com a redução da densidade do ar a
hélice produzirá um empuxo menor que o gerado ao nível do mar. Segundo o modelo
propulsivo adotado no Capítulo 3, a tração disponível é calculada da seguinte forma:
T
dh
Pd
0
⋅η
p ρ
h
ρ
h
= ⋅ = Td
0
⋅
(4.34)
v ρ ρ
0
0