Pregunta:
¿Qué es el efecto suelo?
Steve V.
2013-12-23 12:49:38 UTC
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Todos hemos escuchado la explicación de "actúa como un colchón de aire" lanzada casualmente por los CFI.

También hay muchos libros y materiales de referencia que brindan una explicación detallada, precisa y completa de efecto suelo, y cuáles son incomprensibles para la mayoría de los estudiantes pilotos.

¿Cuál es la forma más sencilla de explicar con precisión el efecto suelo?

https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_effect_%28aircraft%29? Si temen, el juicio del superlativo "más simple" se basará en opiniones.
@yankeekilo: ese enlace es exactamente el tipo de explicación que * no * estoy buscando. No solo está escrito con la mayor cantidad de lenguaje técnico posible, sino que se salta los pasos de la explicación.
Okay. - Espero respuestas. Deshacerse de todos los términos técnicos conlleva el riesgo de simplificar demasiado.
Estoy decepcionado con la mayoría de estas respuestas porque las correctas son demasiado complejas, y las simples han sido rechazadas probablemente porque son demasiado simplistas.
La comparación del "colchón de aire" es bastante precisa. La explicación de Phillipe es más específica, pero en realidad no es más que * cómo * o * por qué * obtienes ese colchón de aire entre las alas y el suelo.
No sé cómo era el artículo de Wikipedia en el momento de esta publicación, pero la [versión actual del 29 de abril de 2017] (https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ground_effect_ (aerodynamics ) & oldid = 774952149 # Principle_of_ground_effect) en realidad no parece tan malo. No sé nada de esto y tiene sentido para mí (aunque es posible que haya sido "preparado" leyendo las respuestas aquí primero).
Diez respuestas:
#1
+25
Philippe Leybaert
2013-12-24 04:42:18 UTC
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Creo que es imposible dar una explicación correcta Y sencilla. Lo explicaría así si me preguntaran:

La corriente descendente de las alas y el componente descendente de los vórtices de la punta de las alas crean un área de presión más alta de lo normal debajo de las alas porque el aire golpea el suelo y no puede "escapar", aumentando la sustentación.

El arrastre inducido se reduce porque los vórtices de la punta de las alas (que causan arrastre) no pueden desarrollarse completamente cerca del suelo.

“La corriente descendente de las alas” y el “componente descendente de los vórtices de la punta de las alas” son solo una cosa, ¡no dos cosas diferentes!
Su segunda oración es suficiente.
#2
+22
Peter Kämpf
2014-12-29 06:26:22 UTC
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Para obtener una respuesta simple y correcta, primero debe comprender la resistencia inducida.

Lea esta respuesta si no está seguro.

Versión corta: el ala crea sustentación al desviar el aire hacia abajo. El arrastre inducido es la consecuencia de esta desviación, porque la fuerza resultante de este proceso de desviación se inclina hacia atrás a la mitad del ángulo de desviación. Debido a la inclinación hacia atrás, la fuerza tiene un componente horizontal, apuntando hacia atrás. Esto es arrastre inducido.

streamlines around a wing and direction of impulses

El efecto suelo evitará que este campo de flujo se desarrolle completamente, porque el aire no puede fluir hacia el suelo. En consecuencia, el ángulo de deflexión es menor, y también su componente horizontal, es decir, la resistencia.

Lo mismo ocurre por delante del ala, donde también se restringe el movimiento ascendente del aire por delante del punto de estancamiento. Otra consecuencia de esto es una pendiente de la curva de sustentación reducida en el efecto suelo.

La sustentación es mayor en relación con la resistencia inducida en comparación con el caso de flujo libre porque el ala bloquea un poco la salida de aire en el borde de fuga, y esto da como resultado una mayor presión en la parte inferior del ala en comparación con el caso de flujo libre.

Esta explicación del "efecto cojín" es bastante correcta. La presión que eleva el avión no solo se crea al acelerar el aire hacia abajo, sino también a la presión del ariete. Este efecto desaparece una vez que el ala está lo suficientemente lejos del suelo.

#3
+9
DeltaLima
2013-12-24 04:34:30 UTC
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El suelo actúa como un espejo aerodinámico. Cuando el ala se acerca a la superficie es como si un ala invertida viniera desde abajo. Sus áreas de alta presión se amplifican entre sí, aumentando la eficiencia y reduciendo así la resistencia.

Términos técnicos: el efecto suelo produce una "fuerza de imagen". Esta fuerza de imagen proporciona el 100% de la sustentación ... siempre que la altura del ala sea mucho menor que una envergadura. Además, el efecto suelo es un efecto tridimensional que implica la envergadura y el desprendimiento de vórtices, por lo que un diagrama de perfil aerodinámico típico (sección del perfil aerodinámico con líneas de flujo) no puede explicarlo.
#4
+9
MishaP
2013-12-26 23:38:49 UTC
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Aquí está mi simplificación, no es la historia completa, pero cubre lo esencial.

Elevación: cuando estás en un espacio libre, la alta presión debajo de tu ala se disipa en el aire circundante. Cuando estás en efecto suelo, la alta presión debajo del ala se encuentra con un sólido incompresible y, por lo tanto, no puede disiparse tan rápido, lo que genera una mayor presión debajo del ala y, por lo tanto, más sustentación.

Arrastre: cuando ' En el espacio libre, la estela (turbulenta, baja presión) detrás de su avión se disipa sin obstáculos hasta que se vuelve uniforme con la atmósfera circundante. Cuando estás en efecto suelo, el aire cerca del suelo absorbe esta disipación más rápido porque tiene que cortarse contra el suelo (más fricción que el aire en el espacio libre). Además, los vórtices de la punta de las alas encuentran el suelo y se disipan mucho más rápido que en el espacio libre.

Sospecho que la razón por la que GE está atado a la longitud del ala es porque cuanto más larga es tu ala, más fuertes son los vórtices de la punta de las alas y el aire adicional tiene que viajar lateralmente para salir de la zona de alta presión debajo del ala.

#5
+6
Andy Levesque
2013-12-24 00:27:10 UTC
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Explicación simple:

Cuando no hay efecto suelo, el aire en la parte inferior del ala tiene mucho espacio para moverse. Cuando está en efecto suelo, el aire en la parte inferior del ala no puede moverse tan bien y, por lo tanto, empuja el avión hacia arriba para intentar hacer más espacio.

¿Cómo reduce eso la resistencia inducida?
Pediste simplificado.
#6
+2
Koyovis
2017-04-29 22:01:06 UTC
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en vuelo normal muy por encima del suelo, las alas crean sustentación al desviar una corriente de aire hacia abajo. Esto no es posible cerca del suelo: el aire no viaja a través de la superficie del suelo.

Imagínese la corriente de aire descendente rebotando y aumentando la presión debajo del ala. Esto sucede parcialmente en el ala, no solo detrás de ella, porque a velocidades subsónicas el aire se divide en frente del ala.

Entonces, en efecto suelo, la sustentación es creado al empujar el aire hacia abajo y al aumentar la presión estática debajo del ala, como un aerodeslizador. Y el aumento de presión no viene con una penalización de arrastre inducida. Y esa es la principal diferencia: la resistencia total es menor en el efecto del suelo que en el vuelo normal.

#7
  0
ericnutsch
2015-10-28 10:04:24 UTC
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El ala empuja el aire hacia abajo.

En vuelo, ese aire empuja a otro aire que se mueve.

En efecto suelo, ese aire empuja al suelo que no se mueve.

Empujar cosas que se mueven es más difícil que empujar cosas que no se mueven. Como caminar sobre arena o caminar sobre pavimento.

#8
  0
Pod
2017-12-24 18:52:15 UTC
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Lo que sucede detrás del borde de salida es sin duda irrelevante.

El ala tiene un ángulo de incidencia con el suelo por lo que hay un efecto de cuña debajo de ella, presumiblemente aumentando la presión debajo de la parte delantera de la cuerda y menos debajo de la parte de popa debido a los efectos venturi.

Me parece un efecto cojín y el flujo de aire sobre el ala se desvía y la presión se reduce, como sucedería en la altura.

#9
-1
George Doolittle
2019-07-21 08:25:10 UTC
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¡Echa un vistazo a los Pelicans en vuelo y podrás ver el "efecto suelo" trabajando duro! No es complicado y se observa más fácilmente sobre el agua y no sobre Terra Firma. Para obtener grandes videos de YouTube, simplemente busque en Google "vehículo de efecto suelo" y, en particular, la fantástica creación de la URSS durante la Guerra Fría (1948-1989). El "efecto suelo" es la sustentación ... y de hecho la velocidad de avance ... obtenida cuando "navega" justo por encima de una superficie preferiblemente acuosa. En términos náuticos se conoce como "desplazamiento" (en oposición a flotabilidad), pero de hecho estás desplazando el aire justo por encima del agua en lugar de estar sobre o dentro de esa superficie física. Hay muchas realidades finitas e interesantes que existen en este "espacio" también.

Debes agregar el enlace al video que mencionas. Además, puede enfatizar lo que su respuesta agrega a la existente.
#10
-5
David Schwartz
2013-12-26 01:53:16 UTC
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Cerca del suelo, el suelo puede empujar el avión hacia arriba, dándole más sustentación.

Pensé que la reducción de la resistencia aerodinámica era el factor principal en el efecto suelo, lo que provoca una mayor elevación.
No hay diferencia. La elevación aumentada para la misma resistencia es lo mismo que la resistencia reducida para la misma elevación.
@DavidSchwartz No, no es lo mismo. Suponga que va al mercado con \ $ 5. Si acepta la oferta del primer puesto de una docena de manzanas por \ $ 5, se irá a casa con 12 manzanas y sin dinero. Si acepta la oferta del segundo puesto de una docena de manzanas por \ $ 4, se irá a casa con 12 manzanas y \ $ 1 en cambio. Si acepta la oferta del tercer puesto de 15 manzanas por \ $ 5, se irá a casa con 15 manzanas y sin dinero. La segunda y tercera pérdida le dan la misma relación de sustentación / resistencia, pero se comportan de manera notablemente diferente.
@DavidRicherby: David está en algo aquí, incluso si no lo explica. Al final, el suelo soporta todos los aviones en alto, pero en el caso del ala en efecto suelo este apoyo está más enfocado.
@DavidRicherby Su analogía muestra por qué su argumento es incorrecto. En su analogía, no hay posibilidad de elegir el total tomado. Pero un piloto puede elegir la cantidad total de sustentación + arrastre a realizar moviendo la palanca hacia adelante y hacia atrás.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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