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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2009.tde-13012011-154655
Document
Author
Full name
Fernão de Melo Constanzo
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2009
Supervisor
Committee
Maunsell, Michael George (President)
Catalano, Fernando Martini
Ismail, Kamal Abdel Radi
Title in Portuguese
Análise teórica e experimental da influência da fuselagem sobre a posição do centro aerodinâmico da asa em condições de baixa velocidade
Keywords in Portuguese
Aeronaves
Centro aerodinâmico
Influência da fuselagem
Interferência aerodinâmica
Abstract in Portuguese
A influência da fuselagem sobre a posição do centro aerodinâmico da asa é complexa e deve ser considerada nos cálculos de equilíbrio e estabilidade estática longitudinal da aeronave. Este trabalho apresenta uma análise comparativa para indicar o mais preciso dentre sete métodos teóricos para prever esta influência, em condições de baixa velocidade, utilizando seis configurações de modelos de asa mais fuselagem em escala reduzida, com proporções dimensionais características da aviação leve. Mediram-se os coeficientes de momento e sustentação para cada configuração, através de ensaios em túnel de vento de baixa velocidade, circuito aberto e seção de testes fechada. Calcularam-se as posições experimentais do centro aerodinâmico através da distância do eixo de rotação da balança ao bordo de ataque da asa e derivadas do coeficiente de momento em relação ao coeficiente de sustentação. Aplicaram-se os métodos teóricos às configurações. Os resultados demonstram que a maioria dos métodos prevê comportamentos na variação da posição do centro aerodinâmico semelhantes aos obtidos experimentalmente e apontados na revisão da literatura. A análise dos resultados teóricos ante os experimentais aponta o método descrito em Engineering Sciences Data Unit (1996a) como o mais preciso.
Title in English
Theoretical and experimental analysis of the fuselage influence on the wing aerodynamic center position at low speed conditions
Keywords in English
Aerodynamic center
Aerodynamic interference
Aircrafts
Fuselage influence
Abstract in English
The fuselage influence on the wing aerodynamic center is complex and must be considered within longitudinal static stability and equilibrium calculations of the airplane. This work presents a comparative analysis to indicate the most accurate between seven theoretical methods that predict this influence, at low speed conditions, using six configurations of wing-fuselage reduced scale models, with the dimensional proportions found in light aviation. The moment and lift coefficients have been measured by experiments in a low speed open circuit wind tunnel with a closed test section. The experimental aerodynamic center positions have been found by the distance of the balance trunnion to wing leading edge and the derivation of the moment coefficient relative to the lift coefficient. The theoretical methods have been applied to all configurations. The results show that most of the methods predict variations in aerodynamic center position in the same way as those obtained in experimental results and shown in the literature review. The analysis between theoretical and experimental results indicates the method from Engineering Sciences Data Unit (1996a) as the most accurate.
 
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Dissertacaofinal.pdf (5.01 Mbytes)
Publishing Date
2011-01-18
 
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