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CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

Manuales, notas e informes técnicos que tengan que ver con aeronáutica
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NITOJAS
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CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#1 Mensaje por NITOJAS » 26 May 2009 23:12

:geek:
CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)
En su libro “Model Aircraft Aerodinamics” Martin Simons, describe cómo calcular el punto neutro de un avión y lo define de la siguiente manera:
El punto neutro (PN), es el punto alrededor del cual todas las fuerzas aerodinámicas están balanceadas. Esto es también un buen punto de referencia para la ubicación del centro de gravedad. Una conservadora forma de ubicar el centro de gravedad sería hacerlo coincidente con el punto neutro. Al final, veremos que el centro de gravedad (CG) y el punto neutro (PN), están muy cerca el uno del otro.-

Definiremos los siguientes términos para establecer la ecuación de cálculo del (PN):

PN = Punto Neutro
CA = Centro Aerodinámico del ala (En gral., ubicado al 25% de la cuerda media aerodinámica).-
EFe = Eficiencia del Estabilizador, valor típico 0,6 y (0,9 para empenajes en T).-
CVe = Coeficiente de Volúmen del Estabilizador
as = Pendiente de la curva de sustentación del estabilizador
aw = Pendiente de la curva de sustentación del ala
dE/dA = Cociente que indica el cambio en el ángulo de barrido hacia abajo del estabilizador, versus el cambio en el ángulo de ataque del ala (Valor típico 0,5 a 0,33)

Los valores típicos de CA y EFe son más que suficientes en la mayoría de los casos. Todo lo que se necesita es el coeficiente de volúmen y los valores de la curva de sustentación.-

CVe = Coeficiente de Volúmen del Estabilizador
Se calcula multiplicando el área del estabilizador incluyendo el elevador, por la distancia entre el centro aerodinámico (CA) del ala y el (CA) del estabilizador. El resultado de multiplicar una superficie por una longitud es un volúmen, por esto se le denomina coeficiente de volúmen. El valor es entonces dividido por el área del ala y la cuerda promedio del ala. Dividiendo por el área del ala lo hace relativo al área del ala (proporcional al área del ala) y dividiendo por la cuerda del ala, hace que el PN tenga un valor relativo a la cuerda (un porcentaje ó fracción del valor de la cuerda).-

CVe = (Se * Le) / (Sa * C)

Donde:

Se = Superficie del estabilizador
Le = longitud del brazo de cola
Sa = Superficie del ala
C = Es la cuerda media aerodinámica del ala

La curva de sustentación as / ws, también necesita ser calculada. Esto en relación a cuanto cambia el coeficiente de sustentación del estabilizador y del ala, con un cambio igual en el ángulo de ataque.-
En otras palabras cuánto logra un cambio en el coeficiente de sustentación de la cola comparado con el ala.-
Antes de calcular esta proporción, es necesario estimar la pendiente de la curva de sustentación para ala y estabilizador. Esto es cuanto cambia la pendiente de la curva de sustentación por cada grado de cambio en el ángulo de ataque.-

La pendiente de la curva de sustentación teórica, para alas de longitud infinita es de 0,11 por grado.-
Un ala con un ángulo de ataque de 9° tiene un coeficiente de sustentación de 0,99.-
Un ala de longitud infinita tendría un arrastre nulo por no tener puntas ó extremos. Efectivamente mediciones en un túnel de viento, con alas de longitud infinita, (esto es posible porque el túnel tiene paredes laterales entre las que se instala el ala y actúan como límite, dando a esta un comportamiento igual a que si fuera infinita). La curva de sustentación puede estimarse para un ala real conociendo su relación de aspecto.-
La relación de aspecto es el cociente entre la envergadura sobre la cerda media. Para un ala rectangular el cálculo se simplifica pues el valor de la cuerda es único.-

La pendiente de sustentación ajustada se calcula:

a = A a0 / (A + 18,25 a0)

Donde:

a = as ó aw según corresponda (estabilizador ó ala)
A = Relación de aspecto
a0 = Pendiente teórica de sustentación (0,11 por grado para ala infinita) y (0,095 por grado para estabilizador)

Finalmente incorporando todos los valores en la ecuación general y tomando un dE/dA = 0,4 como valor medio se puede obtener el PN.-

Punto Neutro = PN = CA + (EFe * CVe * (as/aw) * (1- (dE/dA))
Última edición por NITOJAS el 28 May 2009 23:48, editado 1 vez en total.



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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#2 Mensaje por tiroloco » 26 May 2009 23:15

hola bienvenido al foro !!!!!!!! la merda que hablas raro !!!!! ajajaj o por lo menos yo que soy un arado no entiendo nada !!!!!!!!! ya lo voy a leer depasito a ver si entiendo un poco ,cualquier cosa te pregunto ,gracias por poner esto !!!!!!
la fertilidad de este suelo es increíble ,tiras una semilla y florece un pelotudo

Martin Vera

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#3 Mensaje por dig1972 » 26 May 2009 23:26

Epa mendieta que te me fuiste lejos.. ahora le pregunto a nobucodonosor que me lo explique..
(para generaciones nuevas les cuento que nabucodonosor es el chanco de don pereira y no la nave de matrix)

JAJAJAJA
bienvenido al foro, el bindas te va a explicar como sigue la mano.

saludossss
Última edición por dig1972 el 26 May 2009 23:51, editado 1 vez en total.
Sent from my señales con parva de pasto húmedo encendido y bolsa de arpillera mojada.
Para no ser menos

Diego I. Gonzalez

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#4 Mensaje por tiroloco » 26 May 2009 23:29

sin duda esto es lindo para aprenderlo ,prefiero esperar y que alguien me lo explique en persona ,no entiendo nada !!!!!!!!!!!!!!!!!
la fertilidad de este suelo es increíble ,tiras una semilla y florece un pelotudo

Martin Vera

NITOJAS
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#5 Mensaje por NITOJAS » 26 May 2009 23:46

Estimados amigos:

Espero que no se apabullen, estoy dispuesto a responderles sus preguntas. Esta nota la traduje del inglés, porque me pareció muy interesante y tiene gran aplicación en el centrado de un modelo. Ya que el centro de gravedad, debe encontrarse entre el centro aerodinámico del ala, que en general está al 25% de la cuerda media aerodinámica y el punto neutro, que se determina conforme a la nota publicada.-
Por favor léanlo detenidamente y si no están familiarizados con algunos términos, se los explico.-
Saludos y gracias por la bienvenida

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#6 Mensaje por Adrian » 26 May 2009 23:52

Hola NITOJAS Bienvenido al foro. Contanos Cual es tu nombre y de donde sos.
Muy interesante la definición del punto neutro y el cálculo, y para ser tu primer post Impactante... normalmente los primeros post son pidiendo ayuda de a que le llamamos ala y a que fuselaje . :lol: :lol: :lol: pero vos arrancaste con munición pesada..!!! Felicitaciones....
Adrian Mantellini - CAN
Ala baja ASP.46
Excellence50 ASP.52
Futaba T8FG 5.0
Sbach de EFM...
La suposición es la madre de todas las cagadas

egianello

Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#7 Mensaje por egianello » 26 May 2009 23:54

NITOJAS escribió: El punto neutro (PN), es el punto alrededor del cual todas las fuerzas aerodinámicas están balanceadas. Esto es también un buen punto de referencia para la ubicación del centro de gravedad. Una conservadora forma de ubicar el centro de gravedad sería hacerlo coincidente con el punto neutro. Al final, veremos que el centro de gravedad (CG) y el punto neutro (PN), están muy cerca el uno del otro....

.-
Bueníiiisimo!

Muy bien loco... esto si va a estar bueno. Te agradezco mucho que aparezcas en el foro. Me encantan estos temas, y el intercambio a este nivel va a ser muy enriquecedor.
Te cuento que, mas allá del excelente aporte, vale la pena hacer una aclaracion conceptual:

"Una conservadora forma de ubicar el centro de gravedad sería hacerlo coincidente con el punto neutro"

Si llegas a colocar el C.G en el punto neutro del avión, vas a tener un equilibrio INDIFERENTE, y no va a ser posible autoestabilizar el vehículo (modelo) por medios normales. NO ES una forma conservadora para nada.
Lo conservador sería mantener el P.N. POR DELANTE del CG. para lograr autoestabilidad

En algun cajón debo tener una copia del libro de M. Simmons... me mudé hace poco y ando con todo en cajas, aún. Es un excelente aporte.
Muchas gracias de nuevo.
Abrazo.

egianello

Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#8 Mensaje por egianello » 27 May 2009 01:56

Amigo, veo que te ha faltado la ecuacion general... (que nadie se haya dado cuenta es señal de que nadie terminó de leerlo, y me incluyo :D ).
Ahora que lo releo bien te la agrego abajo, con los terminos tal cual vos los tradujiste:
No tienes los permisos requeridos para ver los archivos adjuntos a este mensaje.
Última edición por egianello el 27 May 2009 03:03, editado 1 vez en total.

egianello

Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#9 Mensaje por egianello » 27 May 2009 02:11

Faltaría agregar, para coronar esto, la definición de Margen Estático.

MARGEN ESTATICO es la distancia (en porcentaje de la cuerda media aerodinamica) entre el centro de gravedad, y el punto neutro.
Como el punto neutro es el lugar donde el equilibrio es indiferente, el margen estatico nos está dando idea de cuan estable es el equilibrio del avion.

Mientras mas adelantado esté el CG, mas estable es el modelo, pero menos control (menos agilidad) tendrá.

Es de destacar que para configuraciones autoestables, el margen estático surge de la resta de un valor grande a uno menor, con lo que resulta negativo. Eso es porque el CG esta siempre por delante del PN para que sea estable el avion.

Sería: ME = Xcg - Xpn ; pero Xcg es menor que Xpn y el resultado es negativo.

En realidad, para quien quiera ahondar en el tema, el Margen Estatico es igual a la variacion del coeficiente de momento longitudinal, respecto del coeficiente de sust. de todo el avión.

Ya que estamos, a quienes saben inglés, les recomiendo estas paginas:
http://homepages.stmartin.edu/students/ ... _Point.htm
http://adg.stanford.edu/aa241/stability ... ility.html

NITOJAS
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#10 Mensaje por NITOJAS » 01 May 2011 21:27

Estimados Sres.

Mi nombre completo es: Juan Antonio Sanjuan, soy de Godoy Cruz Mendoza, vuelo en el Aeroclub Mendoza, del que soy socio adherente, ya que mi actividad allí, es el aeromodelismo.-
Bueno me alegro que les haya parecido interesante la nota, a mi me apasiona dentro del aeromodelismo además de volar, todo lo relativo al diseño y cálculo de modelos.-
Respecto a lo que plantea (Egianello), el margen estático, normalmente está comprendido dentro del 5 al 15% para aviones convencionales, esto implica que el centro de gravedad, debe encontrarse por delante del PN en este valor. Se debe a lo que se denomina aero elasticidad, ya que el avión durante el vuelo, sufre deformaciones elásticas que desplazan el centro de gravedad. Para garantizar la estabilidad estática de adopta este margen.-
(Egianello): gracias por indicarme el error ya lo corregí.-
Recordar que el centro de gravedad "en aviones convencionales" siempre estará comprendido entre el Centro Aerodinámico y el Punto Neutro. A medida que nos acercamos al Punto Neutro, el avión tendrá un comportamiento mas acrobático, pero menos estable y viceversa, cuando nos alejamos del Punto Neutro hacia el Centro Aerodinámico será mas dócil y de vuelo mas estable.-
En la práctica, estos tres puntos están cerca el uno del otro, pero son el secreto de un buen centrado del modelo.-
Con gusto compartiré siempre que esté a mi alcance, lo que pueda servir a todos y seguramente que aprenderé mucho de lo que Uds saben. Es el camino que nos enriquece a todos.-
Muchas Gracias:

Juan

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#11 Mensaje por matute » 02 May 2011 08:12

tiroloco escribió:sin duda esto es lindo para aprenderlo ,prefiero esperar y que alguien me lo explique en persona ,no entiendo nada !!!!!!!!!!!!!!!!!

Hola Nitojotas, como estas, bienvenido al foro, te escribe Matute

Coincido con el amigo Tiroloco en que empezar con esta formula "casi magica" habriendo un post en el foro, me dejo anonadado.

Evidentemente en la parte tecnica estas fuerte y vas a resultar una ayuda invalorable para muchos a los que les interesa este tema.

Yo te pregunto concretamente
Sacar estos numeros hace volar mejor a un aeromodelo?
Lo transforma en un mas docil avion conseguir calcular el punto neutro?
El peso del modelo, donde juega en todo esto?

Bueno como sea, necesito una ayuda practica, porque solo no me da la cabeza para calcular todo.

He terminado recien un modelo y lo he balancado, a la antigua, como siempre le he hecho, pero me gustaria poder sacar los calculos de la formula, asi que necesito me ayudes a poder calcularlo.

Decime que datos exactos del modelo necesitas, y te los voy pasando, asi juntos podemos llegar a alguna conclusion.
Aparte al ser publico, va a ser una clase practica para todos y es mas facil aprender teniendo una referencia enfrente.

Aguardo tus comentarios, decime que medidas te tengo que pasar.

Saludos
Matute
Soy esa clase de amigo que hasta te ayudaria a esconder un cadaver, pero.....si me traicionas,.... recuerda que se bien como esconder un cadaver.

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#12 Mensaje por Pici » 02 May 2011 08:44

perdon...no es que sea vago.....habra algun soft que haga esto?
como dice matute...que medidas son las que se necesitan para hacer este calculo....
y si realmente el calculo es necesario para la puesta a punto de un modelo de aeromodelismo.

De todos modos me dejo sorprendido este y otro post de un sterman como primer mensaje...teoria y practica aplicada a full....
entraron con los tapones de punta :lol: :lol: :lol: asi que bienvenidos muchachos!!!
Martin Piccirilli
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max
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#13 Mensaje por max » 02 May 2011 21:31

Muy acertada Emilio tu aclaración sobre "la posición conservadora"del CG sobre el PN y del margen estático,lo que prueba una vez más que no siempre hay que tomar literalmente lo que dicen algunos autores y que en este sentido es invalorable el aporte de la experiencia práctica.
Pienso que el punto central aquí es el margen estático (para eso calculamos el PN) y en definitiva el valor del margen estático lo determinará el propio piloto de acuerdo a sus preferencias o a lo que espera de su avión.

Sería interesante publicar un glosario de términos aerodinámicos para que sea más fácil para todos entender las fórmulas,por ejemplo aquí sería útil conocer la definición de CA (centro aerodinámico) y así con otros términos.

Saludos

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#14 Mensaje por matute » 02 May 2011 23:29

max escribió:Muy acertada Emilio tu aclaración sobre "la posición conservadora"del CG sobre el PN y del margen estático,lo que prueba una vez más que no siempre hay que tomar literalmente lo que dicen algunos autores y que en este sentido es invalorable el aporte de la experiencia práctica.
Pienso que el punto central aquí es el margen estático (para eso calculamos el PN) y en definitiva el valor del margen estático lo determinará el propio piloto de acuerdo a sus preferencias o a lo que espera de su avión.

Sería interesante publicar un glosario de términos aerodinámicos para que sea más fácil para todos entender las fórmulas,por ejemplo aquí sería útil conocer la definición de CA (centro aerodinámico) y así con otros términos.

Saludos
QUE HEEEE LO QUE ????
A la flauta,..... ahora si estamos al horno y con papas,...... entonces,........ sirve o no sirve????..... ya que ahora parece que no hay que darle bola tan "literalmente" a lo que dicen algunos autores!!!???
O como parece querer decir, el piloto finalmente hace lo que se le canta, sin darle bola a tanta medida.

Miren muchachos, un foro creo que sirve para aprender unos de otros, y en este caso siento que "nadie quiere enseñar" si no que la clave es "hablar dificil" total cuanto mas incomprensible es todo, mejor.

No se si sera este el caso, pero yo hice mas arriba una pregunta concreta que nadie contesto todavia.

Entonces, alguien va a tomar el guante y en forma "practica" si me piden las medidas de un modelo, me muestran como catzo se calcula todo esto y si sirve para algo concretamente o es todo una paparruchada.

O como decia es maestro "Fidel Pintos" esto parece pura sanata.
Saludos
MAtute
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#15 Mensaje por anik » 03 May 2011 00:04

Hola Matute:
Yo me sumo a este post porque me parece superinteresante.
Me dirijo a vos para ver que te parece si en vez de empezar a poner a punto con la teoria a tu nuevo modelo, lo haces como siempre, con la intuicion que te dicta tu experiencia; y despues vemos a traves de los calculos a ver si te da algo parecido. No vaya a ser cosa que si la fisica en vez de farorecer a Bernoulli, L=cl.1/2 p.V2 .S (entiendase V2 como Velocidad al cuadrado), se incline por Newton en un hermoso calculo de "caida libre" V= g.t
Esto llevaria a generar puteadas que tenderian a aumentar logaritmicamente su intencidad.
Saludos. ;)
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#16 Mensaje por matute » 03 May 2011 07:19

anik escribió:Hola Matute:
Yo me sumo a este post porque me parece superinteresante.
Me dirijo a vos para ver que te parece si en vez de empezar a poner a punto con la teoria a tu nuevo modelo, lo haces como siempre, con la intuicion que te dicta tu experiencia; y despues vemos a traves de los calculos a ver si te da algo parecido. No vaya a ser cosa que si la fisica en vez de farorecer a Bernoulli, L=cl.1/2 p.V2 .S (entiendase V2 como Velocidad al cuadrado), se incline por Newton en un hermoso calculo de "caida libre" V= g.t
Esto llevaria a generar puteadas que tenderian a aumentar logaritmicamente su intencidad.
Saludos. ;)
Correcto Anik, esta claro el camino.
Pero entonces, ¿para que sirve este post?

Si las respuestas llegan concretamente de la mano de la prueba y el error, como ha sido en mi caso hasta ahora por lo menos, para que sirve EN AEROMODELISMO , no en fisica cuantica, poder calcular el PUNTO NEUTRO??? de un aeromodelo.

Hay un gran amigo del foro que por privada me acerco una explicacion "llana y basicamente entendible" del fenomeno fisico del Punto neutro, y espero, como se lo pedi, que la sume a este post.

Si esa explicacion es acertada, cosa que no estoy en condiciones de refutar, este post no tiene aplicacion practica en aeromodelismo radiocontrolado y es este post no suma absolutamente nada a nuestra actividad.
Es como debatir sobre el sexo de los angeles, nada cambia si tienen o no pitulin.

Yo necesito que los modelos cuando se planta el motor planeen y no que por el perfecto PUNTO NEUTRO se caigan planos como una baldosa al piso.
Si planean, a lo mejor todavia los salvo.
Si caen en caida libre, seguramente se aplastaran por su propio peso contra el suelo.

Como soy un gran ignorante a lo que la fisica se refiere, puedo estar cometiendo mas de una tropelia linguistica, cosa que pido se disculpe, pero esta dicha desde la mayor ignorancia y no desde la mala voluntad.

Me estoy mareando con esto.
Gracias por todo, pero me bajo.
Voy a centrar los modelos a la antigua, que de esa manera todavia planean.
Matute
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#17 Mensaje por isenfus » 03 May 2011 10:11

Hola, quisiera aportar mi modestísima opinión al respecto.El punto neutro puede ser eficaz calcularlo después de verificar no solo el CG ,sino todos y cada uno de los aspectos relacionados con la estabilidad en un modelo. En aviones 1:1 y con una masa considerable, este punto es importante porque determinará -antes de volarlo- los materiales de construcción y la distribución del peso en todo aquello que posteriormente a su fabricación ya no pueda ser modificado. (El caso típico es en aviones de pasajeros/carga donde hay que calcular el trim de profundidad para diferentes cargas alares)
Incluso en aviación real relacionada con ultraligeros, este punto neutro se acerca a un punto en que las superficie de control (alerones) comienzan a funcionar con poca presión ("flotan" en el argot) disminuyendo la superficie efectiva de sustentación.
Dudo mucho que pueda calcular en aeromodelismo el peso de los materiales antes de construirlo sobre todo si la propia experiencia te dicta de antemano la forma de hacerlo.
Un caza Sukhoy 27 con problemas y sin empuje de la turbina, no caerá de punta ni entrará en pérdida, sino que caerá como una hoja de papel, de forma plana porque su punto neutro es 100% eficaz debido a que -en condiciones normales- la electrónica le impide al piloto esta situación, pero dudo mucho que mi radio me avise que voy a entrar en pérdida.
No me parece mal que calculemos los puntos neutros de nuestros modelos pero con honestidad creo que no se trata de algo esencialmente necesario. Saludos.
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#18 Mensaje por Alejandro Weber » 03 May 2011 11:59

isenfus escribió: No me parece mal que calculemos los puntos neutros de nuestros modelos pero con honestidad creo que no se trata de algo esencialmente necesario. Saludos.[/color][/b]
Tal vez resulta util para saber si logramos nuestro objetivo de DISEÑO, recordemos que estos datos son mas bien utiles para diseñar un modelo, como para tener una idea de cuanto va a ser el momento de nariz y de cola segun donde queramos poner el CG y el PN. En el caso de un modelo ya diseñado, podemos verificar los datos y tener una idea de como seria el comportamiento antes de volarlo; algo asi como cuando calculamos la carga alar, nos da una idea de si va a ser un demonio o un barrilete con motor, jeje.

Me sumo a la propuesta de matute de tomar un ejemplo practico y analizarlo!

Saludos!
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#19 Mensaje por max » 03 May 2011 14:04

matute escribió:
max escribió:Muy acertada Emilio tu aclaración sobre "la posición conservadora"del CG sobre el PN y del margen estático,lo que prueba una vez más que no siempre hay que tomar literalmente lo que dicen algunos autores y que en este sentido es invalorable el aporte de la experiencia práctica.
Pienso que el punto central aquí es el margen estático (para eso calculamos el PN) y en definitiva el valor del margen estático lo determinará el propio piloto de acuerdo a sus preferencias o a lo que espera de su avión.

Sería interesante publicar un glosario de términos aerodinámicos para que sea más fácil para todos entender las fórmulas,por ejemplo aquí sería útil conocer la definición de CA (centro aerodinámico) y así con otros términos.

Saludos
QUE HEEEE LO QUE ????
A la flauta,..... ahora si estamos al horno y con papas,...... entonces,........ sirve o no sirve????..... ya que ahora parece que no hay que darle bola tan "literalmente" a lo que dicen algunos autores!!!???
O como parece querer decir, el piloto finalmente hace lo que se le canta, sin darle bola a tanta medida.

Miren muchachos, un foro creo que sirve para aprender unos de otros, y en este caso siento que "nadie quiere enseñar" si no que la clave es "hablar dificil" total cuanto mas incomprensible es todo, mejor.

No se si sera este el caso, pero yo hice mas arriba una pregunta concreta que nadie contesto todavia.

Entonces, alguien va a tomar el guante y en forma "practica" si me piden las medidas de un modelo, me muestran como catzo se calcula todo esto y si sirve para algo concretamente o es todo una paparruchada.

O como decia es maestro "Fidel Pintos" esto parece pura sanata.
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#20 Mensaje por max » 03 May 2011 14:18

Alejandro Weber escribió:
isenfus escribió: No me parece mal que calculemos los puntos neutros de nuestros modelos pero con honestidad creo que no se trata de algo esencialmente necesario. Saludos.[/color][/b]
Tal vez resulta util para saber si logramos nuestro objetivo de DISEÑO, recordemos que estos datos son mas bien utiles para diseñar un modelo, como para tener una idea de cuanto va a ser el momento de nariz y de cola segun donde queramos poner el CG y el PN. En el caso de un modelo ya diseñado, podemos verificar los datos y tener una idea de como seria el comportamiento antes de volarlo; algo asi como cuando calculamos la carga alar, nos da una idea de si va a ser un demonio o un barrilete con motor, jeje.

Me sumo a la propuesta de matute de tomar un ejemplo practico y analizarlo!

Saludos!
Exacto,tú lo has dicho Ale,estas fórmulas son más útiles en la etapa de diseño y para el común de los mortales (me incluyo) no es muy fácil resolver la ecuación planteada más arriba,lo que no quita que podamos entender explicasiones bién claras como la que aportó Emilio sobre el margen estático y que resumió en pocas palabras lo que de otra manera sería difícil de entender para quienes solo somos aficionados y no especialistas en aerodinámica.

Un lindo ejemplo práctico para analizar serían las alas volantes que vuelan con su CG casi pegado al borde de ataque de la cuerda media y también ciertos modelos de vuelo libre que vuelan con su centro de gravedad por detrás del borde de fuga del ala.

Saludos

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#21 Mensaje por Alejandro Weber » 03 May 2011 15:41

Bueno, veamoslo con un ejemplo practico de diseño asi no damos mas vueltas y vemos como se aplica la formula. Para el caso me tome el trabajo de dibujar en CAD un avion y tengo intenciones de que sea un entrenador tipico, alas de cuerda constante, perfil Clark-Y y estas son las medidas:
trainer1.jpg
Envergadura: 1500mm
Largo: 1200mm
Superficie alas: 375000 mm^2
Superficie elevador: 69121.9 mm^2
Superficie timon: 47855.5 mm^2
Largo de la cola, medido desde el CG (al 33%): 900mm
Largo de trompa, medido desde el CG: 300mm
Cuerda: 250mm

Peso en orden de vuelo requerido: 2500gr

Carga alar con ese peso: 66.66 gr/dm^2

Creo que desde aqui se pueden calcular todas las cosas para la formula no?

A ver como sigue esto! empecemos a calcular
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#22 Mensaje por Vittorio » 03 May 2011 23:05

Bueno, voy a tratar de hacer mi humilde aporte en este tema de la forma lo más escueta y simplificada posible.

Empiezo diciendo que el cálculo del punto neutro no es sanata ni tampoco tiene mucho que ver con física cuántica. Tiene una aplicación práctica y concreta en aviación, y en definitiva lo que nos ocupa, el aeromodelismo, hasta donde yo sé es una rama de la aviación. La verdadera utilidad del punto neutro dependerá de cuanto interés tenga cada uno de profundizar en la teoría, y de alguna manera "profesionalizar" nuestro querido hobby, o dicho en palabras más de barrio, cuantas ganas tenga uno de aprender y entender un poquito más por que vuelan nuestros aviones. El que quiera hacerlo, bien por él, y el que no, también, cada uno disfruta de su hobby de la manera que quiere. Cualquiera puede hacer volar un foamy que ni perfil tiene, no por eso vamos a decir que la teoría de perfiles es pura sanata, o que presentarla para quien le interese es un aporte inútil.

Dicho esto voy a lo concreto, una explicación simple de lo que es el PN y la utilidad que puede prestar conocerlo;

El punto neutro es la posición más atrasada del CG que puede tener un determinado avión antes de que se vuelva INESTABLE longitudinalmente. En palabras simples, si nuestro CG queda ubicado por detrás del punto neutro, nuestro avión necesitará del control permanente de su piloto para mantener un vuelo recto y nivelado, en el momento que soltemos los mandos, la más mínima perturbación va a hacer que la naríz del avión empiece a oscilar hacia arriba y hacia abajo, con una amplitud cada vez más gande, hasta que terminará hecho torta contra el piso. Por delante del punto neutro el avión será estable, o sea que a mandos libres el avión siempre va a tene una cierta tendencia a recupear su condición inicial de recto y nivelado. Cuanto más adelante del PN este el CG, tanto mayor será la estabilidad de nuestro avión, claro que todo tiene un límite, y este viene dado por la efectividad del timón de profundidad, ya que cuanto más estable es un avión, se necesita más "potencia" de los mandos para moverlo de su posición de equilibrio.

No me voy a meter con la parte matemática que es larga y complicada, y al que le interese puede encontrar mucha bibliogafía por ahí, pero técnicamente sí es posible calcular el punto neutro de un aeromodelo. Aunque claro, es mucho más simple "balancear" nuestro avión con los dedos a 1/3 de la cuerda del ala, que es la formá "práctica" que tenemos los aeromodelistas de asegurarnos que nuestro CG esté por delante del PN.

Espero haber ayudado a aclarar un poco las cosas.

Saludos!

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#23 Mensaje por anik » 04 May 2011 00:40

Clarisimo Vittorio.
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#24 Mensaje por matute » 04 May 2011 06:57

Vittorio escribió:Bueno, voy a tratar de hacer mi humilde aporte en este tema de la forma lo más escueta y simplificada posible.

Empiezo diciendo que el cálculo del punto neutro no es sanata ni tampoco tiene mucho que ver con física cuántica. Tiene una aplicación práctica y concreta en aviación, y en definitiva lo que nos ocupa, el aeromodelismo, hasta donde yo sé es una rama de la aviación. La verdadera utilidad del punto neutro dependerá de cuanto interés tenga cada uno de profundizar en la teoría, y de alguna manera "profesionalizar" nuestro querido hobby, o dicho en palabras más de barrio, cuantas ganas tenga uno de aprender y entender un poquito más por que vuelan nuestros aviones. El que quiera hacerlo, bien por él, y el que no, también, cada uno disfruta de su hobby de la manera que quiere. Cualquiera puede hacer volar un foamy que ni perfil tiene, no por eso vamos a decir que la teoría de perfiles es pura sanata, o que presentarla para quien le interese es un aporte inútil.

Dicho esto voy a lo concreto, una explicación simple de lo que es el PN y la utilidad que puede prestar conocerlo;

El punto neutro es la posición más atrasada del CG que puede tener un determinado avión antes de que se vuelva INESTABLE longitudinalmente. En palabras simples, si nuestro CG queda ubicado por detrás del punto neutro, nuestro avión necesitará del control permanente de su piloto para mantener un vuelo recto y nivelado, en el momento que soltemos los mandos, la más mínima perturbación va a hacer que la naríz del avión empiece a oscilar hacia arriba y hacia abajo, con una amplitud cada vez más gande, hasta que terminará hecho torta contra el piso. Por delante del punto neutro el avión será estable, o sea que a mandos libres el avión siempre va a tene una cierta tendencia a recupear su condición inicial de recto y nivelado. Cuanto más adelante del PN este el CG, tanto mayor será la estabilidad de nuestro avión, claro que todo tiene un límite, y este viene dado por la efectividad del timón de profundidad, ya que cuanto más estable es un avión, se necesita más "potencia" de los mandos para moverlo de su posición de equilibrio.

No me voy a meter con la parte matemática que es larga y complicada, y al que le interese puede encontrar mucha bibliogafía por ahí, pero técnicamente sí es posible calcular el punto neutro de un aeromodelo. Aunque claro, es mucho más simple "balancear" nuestro avión con los dedos a 1/3 de la cuerda del ala, que es la formá "práctica" que tenemos los aeromodelistas de asegurarnos que nuestro CG esté por delante del PN.
Espero haber ayudado a aclarar un poco las cosas.
Saludos!

Hola Vittorio, como esas, aca Matute

Me vuelvo a meter en este post, al ver que has hecho alusion a mis palabras en tus comentarios, y te agradezco la explicacuion un poco mas sencilla que diste y que me permite entender algo mas.

Leida esta, lo unico que me queda claro es que en definitiva el PUNTO NEUTRO ES SOLO UN "DATO" sobre el cual NO TENGO NINGUN DOMINIO NI POSIBILIDAD DE CORRECCION UNA VEZ QUE EL MODELO ESTA TERMINADO.

Cualqiuier correccion afectara el CG tanto longitudinal como el transversal, PERO EL PUNTO NEUTRO ESTA DONDE QUEDO CUANDO SE DISEÑO Y FABRICO EL MODELO POR EL PESO DE LOS MATERIALES QUE LO COMPONEN

TAmbien veo que es importante al momento del DISEÑO pero una ves que esta construido el modelo, como se hace para ir calculando el peso de los materiales para que el PUNTO NEUTRO quede donde mas o menos donde pretendemos que quede una ves que esta terminado?

Por eso, tal ves sono peyorativo el termino "sanata" (todavia nadie salio a calcular "practicamente" nada de todas las complejas formulas que subieron y mostraron, solo hablaron "dificil") pero si todo lo que lei de tus explicaciones lo bien interprete, salvo que tenga posibilidad de calcular el peso de los materiales para ir balanceando los componentes al fabricar el modelo ,CONOCER EL PUNTO NEUTRO ES SOLO UN DATO que me permitira preveer el comportamiento antes de sacralo a volar y NADA MAS QUE ESO.

Si todo lo que exprese no es correcto, agradecere que alguin me explique como se cambia el punto neutro SIN CAMBIAR EL CG DEL MODELO.

Gracias por tu tiempo.
Matute
Soy esa clase de amigo que hasta te ayudaria a esconder un cadaver, pero.....si me traicionas,.... recuerda que se bien como esconder un cadaver.

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#25 Mensaje por Alejandro Weber » 04 May 2011 11:35

Matute, fijate lo que decia en mi post mas arriba. El calculo del PN es util para el diseñador; es un calculo que deberiamos hacer para establecer las bases de un resultado X. Para un modelo ya construido podes correr el CG para acercarlo y alejarlo del PN, y asi vas a cambiar la estabilidad del mismo, a medida que corres el CG hacia atras se vuelve mas inestable porque se acerca al PN. Pero para modificar el PN en si mismo tendrias que modificar el grupo de cola, o bien acortar/alargar la cola; cambiar tamaño/proporcion/perfil de las alas etc... o sea reconstruir (rediseñar) el avion jeje

Luego puse un post donde dibuje las formas de un entrenador tipico (ya diseñado) con todos los datos para ver donde esta el PN. Mi idea era calcularlo sobre un modelo con caracteristicas conocidas y un comportamiento conocido. Como nadie se ofrecio a seguir los calculos, tengo estas dudas:

1) CA = Centro Aerodinámico del ala (En gral., ubicado al 25% de la cuerda media aerodinámica).
Este es el punto de maxima presion del perfil? o el CG?

2) Le = longitud del brazo de cola
Lo medimos desde donde? Mi intuicion es medirlo desde el CG o es desde el CA? o desde el borde de fuga?

3) C = Es la cuerda media aerodinámica del ala
Yo lei que la cuerda aerodinamica no es lo mismo que la cuerda geometrica del perfil, en el caso de un clark-y es una recta que va desde el borde de fuga con aprox 3º de positivo respecto a la cuerda geometrica. Determinando asi el angulo de ataque del perfil. Es decir que cuando geometricamente el ala esta en cero... tiene un angulo de ataque de +3. Sea el caso.. no miden lo mismo; cual debo usar?

4) A = Relación de aspecto
Yo hice largo sobre ancho, pero tal vez es al revez?

Saludos
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#26 Mensaje por matute » 04 May 2011 20:03

Alejandro Weber escribió:Matute, fijate lo que decia en mi post mas arriba. El calculo del PN es util para el diseñador; es un calculo que deberiamos hacer para establecer las bases de un resultado X. Para un modelo ya construido podes correr el CG para acercarlo y alejarlo del PN, y asi vas a cambiar la estabilidad del mismo, a medida que corres el CG hacia atras se vuelve mas inestable porque se acerca al PN. Pero para modificar el PN en si mismo tendrias que modificar el grupo de cola, o bien acortar/alargar la cola; cambiar tamaño/proporcion/perfil de las alas etc... o sea reconstruir (rediseñar) el avion jeje

Luego puse un post donde dibuje las formas de un entrenador tipico (ya diseñado) con todos los datos para ver donde esta el PN. Mi idea era calcularlo sobre un modelo con caracteristicas conocidas y un comportamiento conocido. Como nadie se ofrecio a seguir los calculos, tengo estas dudas:

1) CA = Centro Aerodinámico del ala (En gral., ubicado al 25% de la cuerda media aerodinámica).
Este es el punto de maxima presion del perfil? o el CG?

2) Le = longitud del brazo de cola
Lo medimos desde donde? Mi intuicion es medirlo desde el CG o es desde el CA? o desde el borde de fuga?

3) C = Es la cuerda media aerodinámica del ala
Yo lei que la cuerda aerodinamica no es lo mismo que la cuerda geometrica del perfil, en el caso de un clark-y es una recta que va desde el borde de fuga con aprox 3º de positivo respecto a la cuerda geometrica. Determinando asi el angulo de ataque del perfil. Es decir que cuando geometricamente el ala esta en cero... tiene un angulo de ataque de +3. Sea el caso.. no miden lo mismo; cual debo usar?

4) A = Relación de aspecto
Yo hice largo sobre ancho, pero tal vez es al revez?

Saludos
Alejandro, como estas, aca Matute

La verdad, es que agradezco la garra que le estas poniendo tratando de llegar a algun lado con este post, mientras los que "depositaron alegremente las formulas en el", hicieron silencio de radio hasta ahora y no dieron acuse de recibo de nada de lo escrito.

Hasta ahora, nadie defendio la postura ni mostro PRACTICAMENTE como "en aeromodelismo y no en fisica cuantica" conocer el PUNTO NEUTRO permite calcular algo productivo para un modelo una ves que este YA ESTA construido.
Y que este calculo mejore la puesta a punto final del CG

Tanto Anik como vos son proactivos a una resolucion de este intringulis, lo mismo que Vittorio, pero veo que son practicamente los unicos.

Como sea, ya perece un desgaste inutil de esfuerzos que ya no llevan demasiado lejos.

PAra terminar, voy a copiar una explicacion de un amigo, sin mencionar su autor,( ya que no me autorizo), pero que es clariiiisssiiimmmmaaa en cuanto a la necesidad o no de conocer el punto neutro " en aeromodelismo".

El viejo sabio dijo.(sic)

En un modelo, tenemos a mano la ubicación de las baterías y los servos (un montón de peso) para lograr un equilibrio perfecto, pero en aeronáutica 1:1 no podés diseñar un Boeing 747 y después decirle a los pasajeros que se sienten todos adelante porque calculaste mal el punto neutro!!

O sea, segun deduzco de todo lo dicho, es muy importante DISEÑAR PENSANDO EN EL PUNTO NEUTRO pero una ves que lo hiciste, .....ajo y agua!!!
A joderce si salio mal y a correr los pesos moviles de un lado a otro hasta nivelarlo.

Saludos
Matute
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#27 Mensaje por Alejandro Weber » 04 May 2011 22:11

matute escribió: O sea, segun deduzco de todo lo dicho, es muy importante DISEÑAR PENSANDO EN EL PUNTO NEUTRO pero una ves que lo hiciste, .....ajo y agua!!!
A joderce si salio mal y a correr los pesos moviles de un lado a otro hasta nivelarlo.

Saludos
Matute
EXACTO!!! eso es justamente lo que te decia. Es algo qeu se calcula para la etapa de diseño; teniendo en cuenta un objetivo. Lo que propongo es para aprender a calcularlo; teniendo un diseño ya hecho, quiero saber como sacar cada coeficiente de la formula porque el diseño de aviones es algo que me interesa.
Este post, no tiene otro objetivo mas que compartir y aprender, y si el que tiro la formula no la sabe aplicar o nunca lo hizo no me importa, lo que me importa es aprender y entender esto que alguien tiro sobre la mesa.

Volviendo al tema.
Encontre una de las aclaraciones a la pregunta nro1 que hice

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Y aca esta la respuesta a la pregunta 2:
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Saludos!
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#28 Mensaje por Alejandro Weber » 04 May 2011 22:36

Bueno, buscando un poco mas sobre el tema leyendo algunos sitios en english encontre esta super calculadora aunque fue desarrollada para calcular ultralivianos

http://chrusion.com/BJ7/SuperCalc7.html
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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#29 Mensaje por Vittorio » 04 May 2011 23:07

matute escribió:Hasta ahora, nadie defendio la postura ni mostro PRACTICAMENTE como "en aeromodelismo y no en fisica cuantica" conocer el PUNTO NEUTRO permite calcular algo productivo para un modelo una ves que este YA ESTA construido.
Y que este calculo mejore la puesta a punto final del CG
Hola Matute!
Bueno, como dije antes, en un avión que ya está construído, conocer el PN te permitiría conocer a priori hasta dónde podés correr el CG hacia atrás sin que el modelo se vuelva inestable. Tan simple como eso. Luego, si vale la pena tomarse el semjante laburo de hacer todo ese cálculo para un modelo que probablemente terminará de trompa contra el piso porque nos olvidamos, por ejemplo, de cargar las baterías la noche anterior, ese es otro tema.... ;)
matute escribió:Leida esta, lo unico que me queda claro es que en definitiva el PUNTO NEUTRO ES SOLO UN "DATO" sobre el cual NO TENGO NINGUN DOMINIO NI POSIBILIDAD DE CORRECCION UNA VEZ QUE EL MODELO ESTA TERMINADO.

Cualqiuier correccion afectara el CG tanto longitudinal como el transversal, PERO EL PUNTO NEUTRO ESTA DONDE QUEDO CUANDO SE DISEÑO Y FABRICO EL MODELO POR EL PESO DE LOS MATERIALES QUE LO COMPONEN

TAmbien veo que es importante al momento del DISEÑO pero una ves que esta construido el modelo, como se hace para ir calculando el peso de los materiales para que el PUNTO NEUTRO quede donde mas o menos donde pretendemos que quede una ves que esta terminado?
Es cierto el PN es solo un dato, y como todo dato la importancia es relativa al uso que pretenda darle cada persona.
Como bien decís el punto neutro es fijo para un determinado diseño y no puede modificarse salvo cambiando los parámetros geometricos del avión. Cosa dificil en un avion ya terminado. Sin embargo los aeromodelos también tienen que ser diseñados por aguien, y ahí tambien estarán los que diseñan a "ojímetro", basandose en la experiencia y construyendo prototipos (y rompiendolos), hasta que dan con un diseño satisfactorio, y los que por ahí prefieren aplicar algo más de teoría y puede resultarles útil conocer el concepto del PN.

Una aclaración. EL PN no depende del peso de los materiales del avión. De ello dependerá el CG, pero el PN depende de las características geométricas del avión; (de su forma), da igual si se hace de madera balsa u hormigón. Ya sé, el resultado es el mismo, un avión ya armado tiene una forma definida y no puede cambiarse pero bueno, vale la aclaración....

Alejandro Weber escribió:1) CA = Centro Aerodinámico del ala (En gral., ubicado al 25% de la cuerda media aerodinámica).
Este es el punto de maxima presion del perfil? o el CG?

2) Le = longitud del brazo de cola
Lo medimos desde donde? Mi intuicion es medirlo desde el CG o es desde el CA? o desde el borde de fuga?

3) C = Es la cuerda media aerodinámica del ala
Yo lei que la cuerda aerodinamica no es lo mismo que la cuerda geometrica del perfil, en el caso de un clark-y es una recta que va desde el borde de fuga con aprox 3º de positivo respecto a la cuerda geometrica. Determinando asi el angulo de ataque del perfil. Es decir que cuando geometricamente el ala esta en cero... tiene un angulo de ataque de +3. Sea el caso.. no miden lo mismo; cual debo usar?

4) A = Relación de aspecto
Yo hice largo sobre ancho, pero tal vez es al revez?
Hola Alejandro! Bueno como dija Jack el destripador vamos por partes...

1) Correcto, el CA se considera ubicado al 25% de la cuerda si bien en la realidad varía un poco. Que es? ni el punto de máxima presión, ni el CG, en realidad es el punto respecto del cual el momento aerodinámico del perfil (momento de cabeceo) es independiente del ángulo de ataque.

2) La respuesta es depende...pero en general se toma del CG del avión al CA del estabilizador hohizontal.

3) Es correcto CAM no es lo mismo que CGM, pero para hacerla corta, si tu ala es rectangular, entonces CAM=CGM=cuerda del ala.
Si la forma del ala es distinta entonces la CGM=Superficie/Envergadura; y la CAM es un quilombo calcularla!!!
Ojo. lo que vos mencionas respecto de la linea a 3º no tiene que ver con la CAM, esa el la ZLL (Línea de sustentación nula), es la línea respecto de la cual el perfil no genera sustentación si está alineada con el viento relativo.

4) Exacto, más conocida como "Alargamiento", para un ala rectangular es envergadura/cuerda. Para una forma de ala distinta es igual a (envergadura al cuadrado)/Superficie....

Bueno me voy a apoliyar porque mañana madrugo....cualquier cosa la seguimos el findeee...jaja

Saludos!

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Re: CÁLCULO DEL PUNTO NEUTRO (PN)

#30 Mensaje por max » 06 May 2011 16:14

Vittorio escribió: Cualqiuier correccion afectara el CG tanto longitudinal como el transversal, PERO EL PUNTO NEUTRO ESTA DONDE QUEDO CUANDO SE DISEÑO Y FABRICO EL MODELO POR EL PESO DE LOS MATERIALES QUE LO COMPONEN

TAmbien veo que es importante al momento del DISEÑO pero una ves que esta construido el modelo, como se hace para ir calculando el peso de los materiales para que el PUNTO NEUTRO quede donde mas o menos donde pretendemos que quede una ves que esta terminado?

Vittorio me parece que aquí es importante hacer una aclaración,el punto neutro no tiene mucho que ver con la distribución de los pesos en el avión,el punto neutro es donde se aplica la resultante de todas las fuerzas aerodinámicas que afectan el vuelo del avión,lo que se hace con la distribución de pesos es ubicar el centro de gravedad dentro del margen estático que mencionó Emilio para obtener la estabilidad que deseamos en el modelo de acuerdo a nuestras necesidades.

Otra aclaración importante es que el centro de gravedad en el 25 % de la cuerda es válido siempre y cuando sea un avión convencional,esto es,con el estabilizador atrás y generando sustentación negativa y a una distancia equivalente de por lo menos una cuerda de ala.

En el caso de los modelos canard o los modelos con estabilizador sustentador el CG puede llegar a quedar incluso totalmente fuera de la cuerda del ala,o como en el caso de las alas volantes que vuelan con el CG al 10 % de la cuerda media alar o incluso menos.

Voy a dar un ejemplo bastante burdo pero que pienso también puede ayudar a visualizar el concepto de PN.

Supongamos que tenemos un modelo volando recto y nivelado y que de alguna manera podemos tirar de su cola hacia abajo,el modelo apuntará hacia arriba cambiando su actitud,si lo tiramos de la nariz hacia abajo el modelo se picará cambiando su actitud,en cambio si ahora lo tiramos hacia abajo desde el PN el modelo descenderá sin cambiar de actitud ¿ se entiende ?

Saludos

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